Capítulo 5

1. Capítulo 5 Relaciones de organismos con el agua

2. Conceptos clave • El movimiento de agua a lo largo de gradientes de concentración de agua determina su disponibilidad para los organismos. • Las plantas y animales terrestres regulan su agua interna balanceando la pérdida de agua con la adquisición de agua. • Organismos marinos y de agua dulce utilizan mecanismos complementarios para regular su balance interno de agua y solutos.

3. El movimiento de agua a lo largo de gradientes de concentración de agua determina su disponibilidad para los organismos • Contenido de agua en el aire • Movimiento de agua en ambientes acuáticos • Movimiento de agua entre los suelos y las plantas

4. Contenido de agua en el aire • Humedad relativa: medida relativa de la cantidad de agua en el aire • Humedad relativa = (densidad de vapor de agua / densidad de vapor de agua en atmósfera saturada) X 100 • Humedad relativa = (presión parcial de vapor de agua / presión de vapor de agua en atmósfera saturada) X 100 • A medida que aumenta la temperatura del aire más agua puede contener

5. Déficit de presión de vapor • Déficit de presión de vapor (vpd) = presión de vapor de agua en atmosfera saturada – presión parcial de vapor de agua del aire • Medida de la capacidad del aire para secar • Sugiere la dirección en la que el agua va a moverse entre los organismos y su ambiente

6. Movimiento de agua en ambientes acuáticos • En el ambiente acuático las diferencias en concentración de agua son más leves • Movimiento de agua es influenciado por los solutos disueltos • Agua se mueve de menor a mayor concentración de solutos • Mecanismos: • Difusión • Osmosis • Organismos isosmóticos = cuyos fluidos tienen igual concentración de agua y solutos que su ambiente • Hiposmóticos = sus fluidos con menor concentración de solutos que el ambiente • Hiperosmóticos = con mayor concentración de solutos

7. Movimiento de agua entre los suelos y las plantas • Vimos que a mayor vpd mayor cantidad de agua tiende a recoger el aire • En las plantas el agua se mueve desde el suelo a las raíces, por tallos y hojas, hacia la atmósfera afuera de la planta •  (Psi) = potencial de agua = capacidad del agua para hacer trabajo • El agua se va a mover de un potencial de agua mayor a uno menor

8. Factores que influencian a  • solutos = potencial por concentración de solutos • mátrico = potencial mátrico • Atracción de moléculas de agua hacia partículas o superficies • presión = potencial por evaporación en hojas (transpiración)

9. Regulación del balance hídrico en tierra • Concepto clave: Las plantas y animales terrestres regulan su agua interna balanceando la pérdida de agua con la adquisición de agua.

10. Regulación del agua en tierra • En animales: • Wia = agua interna del animal • Wd = agua por beber (“drinking”) • Wf = agua en la comida (“food”; líquida o por extracción metabólica) • Wa = agua absorbida del aire • We = agua por evaporación (ej., sudor) • Ws = agua por secreciones y excreciones • Wia = Wd + Wf + Wa - We - Ws

11. Regulación del agua en tierra • En plantas: • Wip = agua interna de la planta • Wr = agua por raíces • Wa = agua absorbida del aire • Wt = agua por transpiración • Ws = agua por secreciones • Wip = Wr + Wa - Wt - Ws

12. Adquisición por animales • Maneras comunes: • La mayoría la adquiere por Wd. • Muchos pueden adquirirla por Wa o Wf. • Animales de desiertos: • Por Wd si viven cerca de oasis. • De otras maneras si viven alejados de oasis: • Lepidochora (chinche del desierto) • Onymacris (escarabajo del desierto) • Rata canguro

13. Adquisición por plantas • Aunque algunas pueden absorberla del aire por las hojas (Wa) la mayoría la obtiene por las raíces (Wr) • Plantas de lugares mas secos generalmente tienen mas raíces y mas profundas que las de lugares mas húmedos • Algunas tienen la capacidad para ajustarse a una condición mas seca, otras no.

14. Conservación de agua • Otra manera para mantener el balance hídrico es evitando perder agua. • Generalmente hay una relación inversa entre la magnitud de la sequedad del hábitat de una especie y su capacidad para evitar la pérdida de agua. • Una manera común de evitar perder agua es hacerse impermeable acumulando cera en la superficie de sus cuerpos.

15. Otros patrones de balance hídrico • Organismos diferentes con maneras de balancear similares • Saguaro y camello • Dos artrópodos con maneras diferentes • Escorpiones y cícadas

16. Movimiento de agua en ambientes acuáticos • En el ambiente acuático las diferencias en contenido de agua son mas leves • Movimiento de agua es influenciado por los solutos disueltos • Agua se mueve de menor a mayor concentración de solutos • Mecanismos: • Difusión • Osmosis • Organismos isosmóticos = cuyos fluidos tienen igual contenido de agua y solutos que su ambiente • Hiposmóticos = con menor contenido de solutos • Hiperosmóticos = con mayor contenido de solutos

17. Balance hídrico en ambientes acuáticos • Wi = agua interna • Wd = agua por beber • Ws = agua en secreciones • Wo = agua por osmosis • Wi = Wd – Ws ± Wo • Además de tener que regular el agua estos organismos enfrentan la regulación de solutos.

18. Retos de organismos acuáticos • El caso especial del tiburón marino • En agua salada: • Sales tienden a entrar al organismo • Agua tiende a salir del organismo • En agua dulce: • Sales tienden a salir del organismo • Agua tiende a entrar al organismo

19. Organismos marinos y de agua dulce utilizan mecanismos complementarios para regular su balance interno de agua y solutos. • En agua de mar: • Beber agua • Excretar sales • En agua dulce: • Excretar agua • Absorción activa • de sales

20. Defina o describa • Humedad relativa • vpd • Isosmótico • Hiposmótico • Agua metabólica • Wip

21. Preguntas de repaso • Según lo expuesto en clase, si comparamos ratas canguro criadas en lugares secos, otras criadas en lugares medianamente secos, y otras en lugares bien secos, ¿en cuál de ellos debemos encontrar que las ratas pierdan mas agua? • Lugares menos secos • Lugares mas secos • Lugares bien secos • La pérdida de agua no va a depender del grado de sequía del lugar

22. Preguntas de repaso • ¿Cuál de las siguientes es una adaptación para el mantenimiento del balance hídrico en animales de lugares secos? • Impermeabilización de su superficie • Orina diluida • Sudor copioso • Buscar comida a mediodía

23. Preguntas de repaso • La regulación hídrica en animales se puede resumir con la siguiente ecuación: • Wia = Wd – Wf – Wa + We + Ws • Wia = Wd– We + Wa – Ws + Wf • Wia = Wf – Wd – Wa + We + Ws • Wia = We + Ws – Wd – Wf – Wa • Wia = Wd – Wa – We + Wf – Ws

24. Preguntas de repaso • ¿Cuál de los siguientes organismos presenta una excepción del concepto clave “Organismos marinos y de agua dulce utilizan mecanismos complementarios para regular su balance interno de agua y solutos”? • Mosquito de agua dulce • Pez híperosmótico de agua dulce • Tiburón marino • Pez marino hiposmótico

25. psicrómetro Punta mojada Punta seca

26. Respiración celular • Al quemar carbohidratos, lípidos y proteínas metabólicamente se libera agua • C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O

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31. Partículas de arcillas

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38. Figure 06_11 Lugar mas húmedo Lugar mas seco

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