Tesis:
Estructura, composición y propiedades físico-químicas de las superficies foliares.
- Autor: GUZMAN DELGADO, Paula
- Título: Estructura, composición y propiedades físico-químicas de las superficies foliares.
- Fecha: 2014
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS DE MONTES
- Departamentos: SISTEMAS Y RECURSOS NATURALES
- Acceso electrónico:
- Director/a 1º: FERNANDEZ FERNANDEZ, Victoria
- Director/a 2º: GIL SANCHEZ, Luís Alfonso
- Resumen: La epidermis foliar es un tejido complejo que puede presentar estructuras diversas, como estomas o tricomas, y con cutícula en su superficie externa. La absorción de agua y elementos minerales por las hojas ha sido objeto de interés y también de controversia científica desde hace siglos. Sin embargo, el estado de conocimiento actual sobre los mecanismos involucrados en el transporte de estas sustancias a través de la superficie es bastante limitado dada la falta de información sobre su estructura y composición química. Asimismo, las interacciones sólido-líquido que tienen lugar en la superficie tras la deposición de gotas están poco caracterizadas en términos físicoquímicos. El presente trabajo analiza la estructura y composición de la superficie externa de la epidermis de especies modelo y sus propiedades fisicoquímicas en relación a su interacción con líquidos de diversa polaridad. Partiendo fundamentalmente de cutículas aisladas enzimáticamente y superficies foliares intactas, se han aplicado de forma integrada diversas técnicas analíticas y microscópicas y metodologías comúnmente utilizadas en el ámbito de ciencias de materiales. Los resultados obtenidos contrastan con el concepto actual de cutícula como una capa “hidrofóbica” cuya relación con la pared celular se restringe básicamente a la posición relativa de ambas. Así, mediante marcaje con oro coloidal conjugado a enzimas se ha demostrado que las cutículas de hojas juveniles de eucalipto azul y adultas de chopo y peral tienen celulosa y pectinas a lo largo de su sección transversal, excepto en la capa de ceras epicuticulares. Además, la estructura de la pared celular se ha observado en cutículas de hojas adultas de eucalipto azul y rojo tras la extracción de sus componentes lipídicos (ceras y cutina). En base a estos resultados, se sugiere que la cutícula puede ser interpretada como una región lipídica de la pared celular presentando, en consecuencia, diversas propiedades de polaridad, apolaridad e interacciones por puentes de hidrógeno. Se ha observado que el procedimiento de preparación de muestra para su observación mediante microscopía electrónica de transmisión influye en la apariencia de las regiones internas de la cutícula y en la interpretación de su ultraestructura, posiblemente a causa de interacciones entre los constituyentes químicos de la cutícula y los reactivos empleados durante los procesos de fijación, deshidratación, inclusión en resina y tinción. Se ha estudiado el posible vínculo entre la composición química y la ultraestructura de la cutícula a partir de extracciones y análisis selectivos de sus componentes. Se deduce que las metodologías actuales pueden limitar el establecimiento de tal vínculo. Aunque no se ha encontrado una relación aparente entre la composición de cutina y ceras intracuticulares y la ultraestructura de la cutícula, es probable que la estructura de la pared celular determine la existencia de la “cutícula propiamente dicha” y la “capa cuticular”. Por otra parte, se han evaluado las propiedades fisicoquímicas y de mojabilidad de hojas de trigo procedentes de plantas con deficiencia de fósforo y sin ella y de hojas de encina a partir de mediciones del ángulo de contacto de gotas de tres líquidos depositados sobre las superficies. En general, el haz de la hoja de trigo, considerando plantas sin deficiencias, y el envés de las hojas de trigo y encina mostraron diferencias significativas en su mojabilidad, adhesión o repelencia al agua, energía libre superficial y polaridad respecto del haz de las hojas de encina. La influencia de la estructura y la composición de las superficies en estas propiedades y en su capacidad de absorción de agua se ha discutido en un contexto fisiológico, con especial referencia al papel de los tricomas. La elevada repelencia por el agua que presentan la hoja del trigo y la superficie abaxial de la hoja de encina limita dicha capacidad de absorción, resultando necesaria en el caso del trigo la adición de agentes tensoactivos para que una disolución acuosa de fósforo sea absorbida vía foliar. Sin embargo, la superficie adaxial de las hojas de encina, mojable y con adherencia por el agua, permite la entrada de este líquido posiblemente a través de la cutícula de los tricomas y las cicatrices que quedan tras su caída, lo que puede constituir una estrategia adaptativa para la hidratación de esta especie en relación al clima mediterráneo en que habita. La carencia de fósforo en plantas de trigo provocó un incremento en la mojabilidad y adherencia por el agua de las superficies foliares que no se tradujo en un aumento en la tasa de absorción de un fertilizante foliar de fósforo, posiblemente debido a una disfunción en la apertura estomática.