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怎么理解纯水水势为零

发布时间:2022-07-05 06:03:50

1. 植物细胞的水势永远是负值,而植物细胞的压力势却永远是正值

在植物细胞中,影响水势的主要分势有渗透势(ψs)、衬质势(ψm)和压力势(ψp)。
溶质势(solute potential)也称渗透势(osmotic potential),是由于溶质颗粒与水分子作用而引起细胞水势降低的数值,是细胞渗透功大小的量度,与溶液中溶质颗粒的数目成反比,即溶质越多,溶质势越小。如果溶液中存在多种溶质,则溶液的渗透势就等于各种溶质分势之和。由于纯水的水势为零,所以溶质势必然为负值。
衬质势(matrix potential)是指细胞中的亲水物质如蛋白质、淀粉粒、纤维素、核酸等大分子对水分子的束缚而引起水势下降的数值,因此也为负值。未形成液泡的分生组织细胞具有较浓的细胞质,因此具有一定的衬质势。干燥的种子、干旱荒漠植物组织衬质势较高,是细胞水势重要的构成因素。而对于一般植物组织中已形成液泡的成熟细胞,衬质势较小,通常可忽略不计。
压力势(pressure potential)是由于细胞吸水膨胀时原生质向外对细胞壁产生膨压,而细胞壁向内产生的反作用力——壁压的存在使细胞水势增加的数值,一般为正值。但在植物缺水萎蔫的情况下,细胞膨压降低,压力势则为负值。
不同植物组织细胞,由于所处的状态不同而有不同的水势组成。对于分生组织的细胞,其含水体系主要由细胞质构成,在细胞质中除了小分子溶质外还存在许多大分子衬质,吸水膨胀也会引起一定的壁压,所以分生组织细胞的水势应表示为:
ψw = ψ细胞质 = ψs+ψm+ψp
对于形成液泡的成熟细胞,其水势应该等于体系中的液泡、细胞质以及各细胞器组分水势之和。但这样测定比较麻烦,况且此时的细胞胞质较少,衬质势常忽略不计,而液泡较大,含水较多,且易因环境水分的变化而变化,水势也较易测定,所以成熟细胞的水势由液泡水势来代替,即:
ψw = ψ液泡 = ψs+ψp
对于无液泡的风干组织等细胞的水势,由于ψs、ψp = 0,所以其水势就等于衬质势:
ψw = ψp
当有液泡的成熟细胞充分吸水时,水势压力势和溶质势的绝对值近似相等,而它们符号相反,此时的水势可以近似当作是零。在细胞发生严重的质壁分离时,原生质体收缩的速度大于细胞壁,就对细胞壁产生向内的压力,此时的压力势位负值。

2. 什么是水势,与浓度有何关系

在等温等抄压下,体系袭(如细胞)中的水与纯水之间每偏摩尔体积的水的化学势差。用符号ψ(音PSi)或Ψw表示。水分的运动需要能量作功,所以水分的移动和平衡是一个属于“能学”的问题,长期以来误用力(如吸水力)的概念来描述。60年代以后,植物生理学中,关于水分进出细胞的问题,普遍采用水势的概念,水势概念是从热力学的基本规律中推导出来的,它由自由能、化学势引伸而来。水势是推动水分移动的强度因素。可通俗地理解为水移动的趋势。水总是由高水势处自发流向低水势处,直到两处水势相等为止。任何含水体系的水势,要受到能改变水自由能的诸因素(如溶质、压力等)的影响,使体系的水势有所增减。例如溶于水的溶质能降低体系的自由能,使水势降低。纯水的水势被规定:在标准状况下(在一个大气压下,与体系同温度时)为零。这里说的纯水是指不以任何方式(物理或化学)与其他物质结合的纯的自由水。它“无牵无挂”所含自由能最高,所以纯水的水势最高。当纯水中溶有任何物质时,由于溶质(分子或离子)与水分子相互作用,消耗了部分自由能,所以任何溶液的水势比纯水低。溶液的溶质越多,溶液的水势越低。
浓度越大水势越小

3. 纯水的化学势为零

压强和温度不一样,化学势也会跟着变化

4. 什么情况下水势是正的

纯水的水势被规定:在标准状况下(在一个大气压下,与体系同温度时)为零。这里说的纯水是指不以任何方式(物理或化学)与其他物质结合的纯的自由水,所含自由能最高,所以纯水的水势最高。当纯水中溶有任何物质时,由于溶质(分子或离子)与水分子相互作用,消耗了部分自由能,所以任何溶液的水势比纯水低,全为负值。溶液的溶质越多,溶液的水势越低。

5. 水势是什么通俗一点

shuǐ shì

1.亦作"水埶"。
2.水流的趋势。
3.指水位或水的流量与冲力。
4.指游水的技能。

5.水势(water potential): 即水的化学势。在同温同压下,每偏摩尔体积水的自由能与1摩尔纯水的自由能之差,称为水势,用符号ψw表示。在植物生理学中,水势是指每偏摩尔体水的化学势(μw)与同温、同压、同一体系中纯水的化学势(μw0)之差除以水的偏摩尔体积所得的商。

在任何状况下,水分流动的方向总是由水势高的地方流向水势低的地方。水势是水分移动的能量基础或基本动力,它造成水分移动的趋势。

因此,水势是一个能判断自然界中水运动方向和限度的物理量,也是植物水分状态的基本度量单位。纯水的自由能最大,水势最高,在常温常压下规定为零,任何溶液的水势因溶质的存在而小于零,为负值。如:

1mol 蔗糖液水势为-2.69MPa
1mol KCl溶液水势为-4.5MPa
海水的水势约为-2.5MPa

水势的单位
(1) 帕(pascle),常用MPa 表示。
1 Mpa=106 Pa, Pa=N·m-2
(2) 曾经使用过的一些水势单位:
巴(bar)、大气压(atm)等;

以上3种单位的换算关系如下:
1 Mpa = 10 bar = 9.87 atm

6. 什么是水势

根据热力学原理,系统中物质的总能量可分为束缚能和自由能,束缚能是不能转化为用于做功的能量,而自由能是在温度恒定的条件下用于做功的能量。一种物质每摩尔的自由能就是该物质的化学势,衡量水分反应或转移能量的高低,用水势表示。水溶液的化学势与同温同压同一系统中的纯水的化学势之差除以水的偏摩尔体积所得的商,称为水势。纯水的自由能最大,水势也最高。溶液中的溶质颗粒降低了水的自由能,所以溶液中水的自由能要比纯水低。将纯水的水势定为零,溶液的水势就成为负值。溶液越浓,水势越低。在一个渗透系统中,水移动方向决定于半透膜两边溶液的水势高低。水势高的溶液的水,流向水势低的溶液。水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象,称为渗透作用。渗透压是衡量溶液中溶质浓度的一种方法,其计算公式为π=CRT,其中C为溶液中溶质的浓度,R是气体常数,T为热力学温度。由公式可以看出,溶液中渗透压的高低与溶液中溶质粒子的大小、电荷的多少及其化学性质无关,而取决于溶液中溶质粒子的浓度。在机体内引起渗透压的有效物质包括有机物和无机物。由于体内无机盐的浓度、解离程度都比有机物高得多,所以体液中无机盐提供的渗透压最大,而有机物提供的渗透压很小。水势反应水的多少(溶剂的多少),渗透压反应溶质的多少。所以水势越大,渗透压越小;水势越小,渗透压越大。 参考资料:人教版《分子与细胞》教学用书

7. 任何溶液的水势均为负值,为什么

因为纯水水势为0(相当于人为规定的参考基准),溶质的掺入会降低水势。
掺入的溶质会降低水自由移动的能力(由于溶质和水间的相互作用)。而水势正是衡量水自由移动能力的指标。

8. 植物生理学植物水分生理的题,将一个水充分饱和的细胞放入比其细胞液浓度更低的溶液中,细胞体积变化

体积变大。

质壁分离是植物生活细胞所具有的一种特性(细胞体积大,成熟的细胞才能发生质壁分离)。当外界溶液的浓度比细胞液的浓度高时,细胞液的水分就会穿过原生质层向细胞外渗出,液泡的体积缩小,由于细胞壁的伸缩性有限,而原生质体的伸缩性较大,所以在细胞壁停止收缩后,原生质体继续收缩,这样细胞膜与细胞壁就会逐渐分开,原生质体与细胞壁之间的空隙里就充满了外界浓度较高的溶液。


(8)怎么理解纯水水势为零扩展阅读:

质壁分离实验操作

一、实验原理

当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,水分子会由细胞液中渗出到外界溶液中,通过渗透作用失水;由于细胞壁和原生质层的伸缩性不同,细胞壁伸缩性较小,而原生质层伸缩性较大,从而使二者分开;反之,外界溶液浓度小于细胞液浓度,则细胞通过渗透作用吸水,分离后的质和壁又复原。

二、目的要求

1、初步学会观察植物细胞质壁分离和复原的方法。

2、理解植物细胞发生质壁分离和复原的原理。

三、重点难点

1、初步掌握植物细胞质壁分离和复原的实验方法。

2、临时装片的制作。

3、低倍显微镜的使用。

4、实验器材:紫色洋葱的鳞片叶、刀子、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜;质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液或质量分数为30%的蔗糖溶液、清水。

四、方法步骤

选用紫色特别深的洋葱外表皮,在洋葱的外表皮上,用刀片划“井”字,用镊子轻轻撕取一小块。在载玻片中央滴上一滴清水,然后将取下的洋葱表皮放在水中,平展开来;加上盖玻片。

五、观察

在低倍镜找到一个质壁分离现象比较明显的细胞,中央液泡渐渐变小,颜色变深,原生质层收缩;若质壁分离没有进行,则证明外界溶液浓度过低。

9. 一个细胞在纯水中水势和体积如何变化

细胞内水势降低,体积变大。因为纯水水势为0,细胞内液水势小于0。

10. 水势的基本含义

在等温等压下,体系(如细胞)中的水与纯水之间每偏摩尔体积的水的化学势差。用符号ψ(音PSi)或Ψw表示。水分的运动需要能量作功,所以水分的移动和平衡是一个属于“能学”的问题,长期以来误用力(如吸水力)的概念来描述。60年代以后,植物生理学中,关于水分进出细胞的问题,普遍采用水势的概念,水势概念是从热力学的基本规律中推导出来的,它由自由能、化学势引伸而来。水势是推动水分移动的强度因素。可通俗地理解为水移动的趋势。水总是由高水势处自发流向低水势处,直到两处水势相等为止。任何含水体系的水势,要受到能改变水自由能的诸因素(如溶质、压力等)的影响,使体系的水势有所增减。例如溶于水的溶质能降低体系的自由能,使水势降低。纯水的水势被规定:在标准状况下(在一个大气压下,与体系同温度时)为零。这里说的纯水是指不以任何方式(物理或化学)与其他物质结合的纯的自由水。它“无牵无挂”所含自由能最高,所以纯水的水势最高。当纯水中溶有任何物质时,由于溶质(分子或离子)与水分子相互作用,消耗了部分自由能,所以任何溶液的水势比纯水低。溶液的溶质越多,溶液的水势越低。
如:
1mol 蔗糖液水势为-2.69MPa
1mol KCl溶液水势为-4.5MPa
海水的水势约为-2.5MPa
水势的单位
(1) 帕(pascle),常用MPa 表示。
1 Mpa=10^6 Pa, Pa=N·m^-2
(2) 曾经使用过的一些水势单位:
巴(bar)、大气压(atm)等;
以上3种单位的换算关系如下:
1 Mpa = 10 bar = 9.87 atm

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