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怎麼理解純水水勢為零

發布時間:2022-07-05 06:03:50

1. 植物細胞的水勢永遠是負值,而植物細胞的壓力勢卻永遠是正值

在植物細胞中,影響水勢的主要分勢有滲透勢(ψs)、襯質勢(ψm)和壓力勢(ψp)。
溶質勢(solute potential)也稱滲透勢(osmotic potential),是由於溶質顆粒與水分子作用而引起細胞水勢降低的數值,是細胞滲透功大小的量度,與溶液中溶質顆粒的數目成反比,即溶質越多,溶質勢越小。如果溶液中存在多種溶質,則溶液的滲透勢就等於各種溶質分勢之和。由於純水的水勢為零,所以溶質勢必然為負值。
襯質勢(matrix potential)是指細胞中的親水物質如蛋白質、澱粉粒、纖維素、核酸等大分子對水分子的束縛而引起水勢下降的數值,因此也為負值。未形成液泡的分生組織細胞具有較濃的細胞質,因此具有一定的襯質勢。乾燥的種子、乾旱荒漠植物組織襯質勢較高,是細胞水勢重要的構成因素。而對於一般植物組織中已形成液泡的成熟細胞,襯質勢較小,通常可忽略不計。
壓力勢(pressure potential)是由於細胞吸水膨脹時原生質向外對細胞壁產生膨壓,而細胞壁向內產生的反作用力——壁壓的存在使細胞水勢增加的數值,一般為正值。但在植物缺水萎蔫的情況下,細胞膨壓降低,壓力勢則為負值。
不同植物組織細胞,由於所處的狀態不同而有不同的水勢組成。對於分生組織的細胞,其含水體系主要由細胞質構成,在細胞質中除了小分子溶質外還存在許多大分子襯質,吸水膨脹也會引起一定的壁壓,所以分生組織細胞的水勢應表示為:
ψw = ψ細胞質 = ψs+ψm+ψp
對於形成液泡的成熟細胞,其水勢應該等於體系中的液泡、細胞質以及各細胞器組分水勢之和。但這樣測定比較麻煩,況且此時的細胞胞質較少,襯質勢常忽略不計,而液泡較大,含水較多,且易因環境水分的變化而變化,水勢也較易測定,所以成熟細胞的水勢由液泡水勢來代替,即:
ψw = ψ液泡 = ψs+ψp
對於無液泡的風干組織等細胞的水勢,由於ψs、ψp = 0,所以其水勢就等於襯質勢:
ψw = ψp
當有液泡的成熟細胞充分吸水時,水勢壓力勢和溶質勢的絕對值近似相等,而它們符號相反,此時的水勢可以近似當作是零。在細胞發生嚴重的質壁分離時,原生質體收縮的速度大於細胞壁,就對細胞壁產生向內的壓力,此時的壓力勢位負值。

2. 什麼是水勢,與濃度有何關系

在等溫等抄壓下,體系襲(如細胞)中的水與純水之間每偏摩爾體積的水的化學勢差。用符號ψ(音PSi)或Ψw表示。水分的運動需要能量作功,所以水分的移動和平衡是一個屬於「能學」的問題,長期以來誤用力(如吸水力)的概念來描述。60年代以後,植物生理學中,關於水分進出細胞的問題,普遍採用水勢的概念,水勢概念是從熱力學的基本規律中推導出來的,它由自由能、化學勢引伸而來。水勢是推動水分移動的強度因素。可通俗地理解為水移動的趨勢。水總是由高水勢處自發流向低水勢處,直到兩處水勢相等為止。任何含水體系的水勢,要受到能改變水自由能的諸因素(如溶質、壓力等)的影響,使體系的水勢有所增減。例如溶於水的溶質能降低體系的自由能,使水勢降低。純水的水勢被規定:在標准狀況下(在一個大氣壓下,與體系同溫度時)為零。這里說的純水是指不以任何方式(物理或化學)與其他物質結合的純的自由水。它「無牽無掛」所含自由能最高,所以純水的水勢最高。當純水中溶有任何物質時,由於溶質(分子或離子)與水分子相互作用,消耗了部分自由能,所以任何溶液的水勢比純水低。溶液的溶質越多,溶液的水勢越低。
濃度越大水勢越小

3. 純水的化學勢為零

壓強和溫度不一樣,化學勢也會跟著變化

4. 什麼情況下水勢是正的

純水的水勢被規定:在標准狀況下(在一個大氣壓下,與體系同溫度時)為零。這里說的純水是指不以任何方式(物理或化學)與其他物質結合的純的自由水,所含自由能最高,所以純水的水勢最高。當純水中溶有任何物質時,由於溶質(分子或離子)與水分子相互作用,消耗了部分自由能,所以任何溶液的水勢比純水低,全為負值。溶液的溶質越多,溶液的水勢越低。

5. 水勢是什麼通俗一點

shuǐ shì

1.亦作"水埶"。
2.水流的趨勢。
3.指水位或水的流量與沖力。
4.指游水的技能。

5.水勢(water potential): 即水的化學勢。在同溫同壓下,每偏摩爾體積水的自由能與1摩爾純水的自由能之差,稱為水勢,用符號ψw表示。在植物生理學中,水勢是指每偏摩爾體水的化學勢(μw)與同溫、同壓、同一體系中純水的化學勢(μw0)之差除以水的偏摩爾體積所得的商。

在任何狀況下,水分流動的方向總是由水勢高的地方流向水勢低的地方。水勢是水分移動的能量基礎或基本動力,它造成水分移動的趨勢。

因此,水勢是一個能判斷自然界中水運動方向和限度的物理量,也是植物水分狀態的基本度量單位。純水的自由能最大,水勢最高,在常溫常壓下規定為零,任何溶液的水勢因溶質的存在而小於零,為負值。如:

1mol 蔗糖液水勢為-2.69MPa
1mol KCl溶液水勢為-4.5MPa
海水的水勢約為-2.5MPa

水勢的單位
(1) 帕(pascle),常用MPa 表示。
1 Mpa=106 Pa, Pa=N·m-2
(2) 曾經使用過的一些水勢單位:
巴(bar)、大氣壓(atm)等;

以上3種單位的換算關系如下:
1 Mpa = 10 bar = 9.87 atm

6. 什麼是水勢

根據熱力學原理,系統中物質的總能量可分為束縛能和自由能,束縛能是不能轉化為用於做功的能量,而自由能是在溫度恆定的條件下用於做功的能量。一種物質每摩爾的自由能就是該物質的化學勢,衡量水分反應或轉移能量的高低,用水勢表示。水溶液的化學勢與同溫同壓同一系統中的純水的化學勢之差除以水的偏摩爾體積所得的商,稱為水勢。純水的自由能最大,水勢也最高。溶液中的溶質顆粒降低了水的自由能,所以溶液中水的自由能要比純水低。將純水的水勢定為零,溶液的水勢就成為負值。溶液越濃,水勢越低。在一個滲透系統中,水移動方向決定於半透膜兩邊溶液的水勢高低。水勢高的溶液的水,流向水勢低的溶液。水分從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象,稱為滲透作用。滲透壓是衡量溶液中溶質濃度的一種方法,其計算公式為π=CRT,其中C為溶液中溶質的濃度,R是氣體常數,T為熱力學溫度。由公式可以看出,溶液中滲透壓的高低與溶液中溶質粒子的大小、電荷的多少及其化學性質無關,而取決於溶液中溶質粒子的濃度。在機體內引起滲透壓的有效物質包括有機物和無機物。由於體內無機鹽的濃度、解離程度都比有機物高得多,所以體液中無機鹽提供的滲透壓最大,而有機物提供的滲透壓很小。水勢反應水的多少(溶劑的多少),滲透壓反應溶質的多少。所以水勢越大,滲透壓越小;水勢越小,滲透壓越大。 參考資料:人教版《分子與細胞》教學用書

7. 任何溶液的水勢均為負值,為什麼

因為純水水勢為0(相當於人為規定的參考基準),溶質的摻入會降低水勢。
摻入的溶質會降低水自由移動的能力(由於溶質和水間的相互作用)。而水勢正是衡量水自由移動能力的指標。

8. 植物生理學植物水分生理的題,將一個水充分飽和的細胞放入比其細胞液濃度更低的溶液中,細胞體積變化

體積變大。

質壁分離是植物生活細胞所具有的一種特性(細胞體積大,成熟的細胞才能發生質壁分離)。當外界溶液的濃度比細胞液的濃度高時,細胞液的水分就會穿過原生質層向細胞外滲出,液泡的體積縮小,由於細胞壁的伸縮性有限,而原生質體的伸縮性較大,所以在細胞壁停止收縮後,原生質體繼續收縮,這樣細胞膜與細胞壁就會逐漸分開,原生質體與細胞壁之間的空隙里就充滿了外界濃度較高的溶液。


(8)怎麼理解純水水勢為零擴展閱讀:

質壁分離實驗操作

一、實驗原理

當外界溶液濃度大於細胞液濃度時,水分子會由細胞液中滲出到外界溶液中,通過滲透作用失水;由於細胞壁和原生質層的伸縮性不同,細胞壁伸縮性較小,而原生質層伸縮性較大,從而使二者分開;反之,外界溶液濃度小於細胞液濃度,則細胞通過滲透作用吸水,分離後的質和壁又復原。

二、目的要求

1、初步學會觀察植物細胞質壁分離和復原的方法。

2、理解植物細胞發生質壁分離和復原的原理。

三、重點難點

1、初步掌握植物細胞質壁分離和復原的實驗方法。

2、臨時裝片的製作。

3、低倍顯微鏡的使用。

4、實驗器材:紫色洋蔥的鱗片葉、刀子、鑷子、滴管、載玻片、蓋玻片、吸水紙、顯微鏡;質量濃度為0.3g/mL的蔗糖溶液或質量分數為30%的蔗糖溶液、清水。

四、方法步驟

選用紫色特別深的洋蔥外表皮,在洋蔥的外表皮上,用刀片劃「井」字,用鑷子輕輕撕取一小塊。在載玻片中央滴上一滴清水,然後將取下的洋蔥表皮放在水中,平展開來;加上蓋玻片。

五、觀察

在低倍鏡找到一個質壁分離現象比較明顯的細胞,中央液泡漸漸變小,顏色變深,原生質層收縮;若質壁分離沒有進行,則證明外界溶液濃度過低。

9. 一個細胞在純水中水勢和體積如何變化

細胞內水勢降低,體積變大。因為純水水勢為0,細胞內液水勢小於0。

10. 水勢的基本含義

在等溫等壓下,體系(如細胞)中的水與純水之間每偏摩爾體積的水的化學勢差。用符號ψ(音PSi)或Ψw表示。水分的運動需要能量作功,所以水分的移動和平衡是一個屬於「能學」的問題,長期以來誤用力(如吸水力)的概念來描述。60年代以後,植物生理學中,關於水分進出細胞的問題,普遍採用水勢的概念,水勢概念是從熱力學的基本規律中推導出來的,它由自由能、化學勢引伸而來。水勢是推動水分移動的強度因素。可通俗地理解為水移動的趨勢。水總是由高水勢處自發流向低水勢處,直到兩處水勢相等為止。任何含水體系的水勢,要受到能改變水自由能的諸因素(如溶質、壓力等)的影響,使體系的水勢有所增減。例如溶於水的溶質能降低體系的自由能,使水勢降低。純水的水勢被規定:在標准狀況下(在一個大氣壓下,與體系同溫度時)為零。這里說的純水是指不以任何方式(物理或化學)與其他物質結合的純的自由水。它「無牽無掛」所含自由能最高,所以純水的水勢最高。當純水中溶有任何物質時,由於溶質(分子或離子)與水分子相互作用,消耗了部分自由能,所以任何溶液的水勢比純水低。溶液的溶質越多,溶液的水勢越低。
如:
1mol 蔗糖液水勢為-2.69MPa
1mol KCl溶液水勢為-4.5MPa
海水的水勢約為-2.5MPa
水勢的單位
(1) 帕(pascle),常用MPa 表示。
1 Mpa=10^6 Pa, Pa=N·m^-2
(2) 曾經使用過的一些水勢單位:
巴(bar)、大氣壓(atm)等;
以上3種單位的換算關系如下:
1 Mpa = 10 bar = 9.87 atm

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