수위 잠재력
수위 잠재력 정의
수위 잠재력은 온도와 온도 모두에서 순수한 물과 비교 한 시스템 내 물의 위치 에너지입니다. 압력은 동일하게 유지됩니다. 또한 특정 환경이나 시스템에서 물 분자가 얼마나 자유롭게 이동할 수 있는지에 대한 척도로 설명 할 수 있습니다. 킬로 파스칼 (kPa)로 측정되며 그리스 문자 Psi (Ψ)로 표시됩니다. 물 잠재력은 절대 양수는 아니지만 대기압에서 순수한 물의 최대 값 인 0을 갖습니다. 불순한 물이나 용질이 들어있는 물의 경우 용질이 많을수록 음의 Ψ가 더 많아집니다. 용질 분자가 물 분자를 끌어 당겨 움직일 자유를 제한하기 때문입니다.
물 분자의 움직임
물은 물의 잠재력이 더 높은 (또는 음이 적은) 영역에서 더 낮은 (또는 더 부정적인) 영역으로 이동합니다. 우리는이 움직임을 삼투라고합니다. 예를 들어, 아래 다이어그램에서 세포 주변의 용액은 고 조성입니다. 즉, 세포 내부보다 용질 농도가 높기 때문에 물의 전위가 낮습니다. 세포에는 부분 투과성 막이있어 물의 안팎으로 이동이 가능하므로 물은 Ψ가 더 높은 세포 내부에서 Ψ가 더 낮은 세포 외부로 이동합니다. 이것은 살아있는 유기체에서 세포의 죽음으로 이어질 수 있습니다. 반면에 순수 용액에 넣은 세포는 파열되어 죽을 때까지 물을 흡수 할 수 있습니다. 따라서 세포에는 용질 농도가 크게 다르지 않은 환경이 필요합니다.
수분 잠재력은 더 많은 용질이있을 때 물이 식물 뿌리로 들어갈 수있게합니다. 토양의 물보다 뿌리 세포 내에서. 그리고 식물에 올라 갈수록 Ψ는 점점 더 감소하여 줄기에 물을 끌어 들인 다음 잎에서 끊임없이 물을 증발시켜 높은 용질 농도와 낮은 Ψ를 유지합니다. 우리 몸에서 용질 농도는 삼투압 조절을 통해 조절되며, 이는 우리를 살리기 위해 물과 염분 농도를 제어하고 유지합니다.
수분 전위 공식
Ψ를 계산하는 데 사용되는 공식은 다음과 같습니다. :
Ψ = Ψs + Ψp + Ψg + Ψm
그러나 다음 공식으로 단순화되는 경우도 있으며 정확합니다.
Ψ = Ψs + Ψp
여기서 Ψs는 용질 전위, Ψp는 압력 전위, Ψg는 중력 전위, Ψm은 모체 전위를 나타냅니다. 압력 전위는 물체 또는 세포막이 물 분자에 가하는 물리적 압력을 말하며 압력이 증가함에 따라 증가합니다. 압력 잠재력은 일반적으로 식물 세포에서 양의 상태로 유지되어 식물이 단단한 상태를 유지할 수 있도록 모양을 유지합니다. 또한, 모체 전위는 물 분자와 표면 또는 토양 또는 세포막과 같은 물질 사이의 힘을 고려합니다. 물 입자가 토양 입자에 강하게 부착되어 있음을 발견하기 때문에 모체 전위는 항상 음수이며 토양과 같은 건조 시스템에서 더 중요합니다. 이름에서 알 수 있듯이 중력 잠재력은 지구의 중력이 물 분자의 이동 자유에 영향을 미치는 방식입니다. 마지막으로 용질 전위는 용액의 용질 양에 따라 달라지며 용질의 농도가 증가함에 따라 감소합니다.
- 확산 – 입자가 더 높은 영역에서 임의적으로 확산되는 것 더 낮은 농도에있는 다른 용액으로의 농도.
- Hypotonic solution – 다른 용액에 비해 더 높은 용질 농도를 가진 용액.
- Isotonic solution – 동일한 용질을 가진 용액 다른 용액의 농도.
- 점도 – 유체가 흐름에 저항하는 정도
퀴즈
1. 셀의 Ψ가 -0.3kPa이고 솔루션의 Ψ가 -0.9kPa 인 솔루션 안에 셀을 배치하면 무엇을 관찰 할 수 있습니까?
A. 물이 세포 밖으로 이동
B. 물이 세포
C로 이동합니다. 물이 세포 안팎으로 이동하지 않습니다
D. 셀이 터질 것입니다.
2. 간단히 말해서 물 잠재력은 다음과 같습니다.
A. 뿌리가 하루에 흡수 할 수있는 물의 양
B. 삼투압과 중력의 조합
C. 용질 전위와 압력 전위의 조합
D.식물 줄기에 물을 밀어 올리는 데 필요한 압력의 양은 정확합니다.
3. 다음 중 가장 건조한 환경을 나타내는 수위 값은 무엇입니까?
A. -0.1 pKa
B. -1 pKa
C. -0.03 pKa
D. -5 pKa
4. 용질 농도와 관련하여 물의 전위는 어떻게 변합니까?
A. 용질 농도가 높을수록
B. 용질 농도가 높을수록
C. 용질의 농도에 영향을받지 않습니다
D. 용질 농도는 일관되지 않은 영향을 미칩니다.