Aproximación sistemática a los fenómenos de transporte y de deformación-relajación durante la deshidratación-rehidratación osmótica de células y protoplastos aislados de manzana
- Autores: Lucía Seguí Gil
- Directores de la Tesis: Pedro Fito Maupoey (dir. tes.), Pedro J. Fito Suñer (codir. tes.), Ana María Albors Sorolla (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de València ( España ) en 2009
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Ana María Andrés Grau (presid.), Noelia Betoret Valls (secret.), Albert Ibarz Ribas (voc.), Vicente Gimeno (voc.), José Ángel Pérez Alvarez (voc.)
- Materias:
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- Resumen
El trabajo realizado en la presente tesis doctoral consiste en una aproximación sistemática a los fenómenos de transporte y de deformación-relajación durante la DO y rehidratación de protoplastos y células de manzana aislados, con el fin de caracterizar los diferentes elementos estructurales al transporte e identificar posibles relaciones estructura-propiedad. La modelización de la operación se ha llevado a cabo utilizando ecuaciones basadas en la termodinámica de los procesos irreversibles utilizando como fuerza impulsora el gradiente de potencial químico extendido del agua. Para la aplicación de dichas ecuaciones ha sido necesario desarrollar un modelo matemático de predicción de la composición a ambos lados del plasmalema. Las variables estudiadas fueron: concentración de la disolución osmótica (25, 35 y 45 ºBrix de sacarosa) y temperatura (30, 40 y 50 ºC), en el caso de la deshidratación osmótica de protoplastos aislados; concentración de la disolución osmótica (25, 35 y 45 ºBrix) y morfología (elongación, redondez), en el caso de la deshidratación osmótica de células aisladas; y concentración de la disolución osmótica (25, 35 ºBrix) utilizada en la deshidratación previa a la rehidratación con una disolución diluida de 5 ºBrix de sacarosa.
De los experimentos realizados con protoplastos aislados se concluyó que la temperatura tiene un efecto significativo sobre la compartimentación celular y sobre la cinética de deshidratación, siendo ésta más rápida a mayor temperatura y concentración de la disolución osmótica. El transporte de agua a través de la membrana plasmática se caracterizó por medio del correspondiente coeficiente fenomenológico (Lw). En el caso de células aisladas se demostró que la respuesta celular al tratamiento depende tanto de la concentración de la disolución osmótica como de la estructura celular. Se identificaron tres tipos de respuesta (encogimiento, plasmólisis completa y rotura) y se demostró que es posible predecir dicha respuesta si se especifican ciertos parámetros morfológicos de las células al inicio del tratamiento. La presencia de la pared celular incrementó sensiblemente los casos de lisis de membranas. La velocidad de deshidratación mostró un efecto importante en cuanto a la conservación de las conexiones membrana-pared. Los tratamientos de rehidratación de células confirmaron que las condiciones de deshidratación determinan la capacidad de rehidratación de las células. Las células que toleran la DO pueden en muchos casos rehidratarse sin sufrir lisis de la membrana, pero en algunos casos se detectó una pérdida de conexiones entre membrana y pared tras la rehidratación. Se constató también la existencia de fenómenos de deformación-relajación de la estructura. En cuanto al coeficiente fenomenológico para el transporte de agua, los resultados fueron del mismo orden que los obtenidos para tratamientos con disoluciones hipertónicas, aunque ligeramente superiores. Se confirmó una respuesta más heterogénea, probablemente debido a diferencias en la formación o conservación de conexiones membrana-pared y/o a la polaridad de la membrana plasmática.
