Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Водный потенциал

Рис. 13.7. Движение воды по растению. Водный потенциал почвенного раствора высокий, а пара в атмосфере — низкий. Вода движется через растение по градиенту водного потенциала. Этот градиент поддерживается солнечной энергией и испарением воды с поверхности растения (транспирацией). Рис. 13.7. <a href="/info/348445">Движение воды</a> по растению. <a href="/info/291885">Водный потенциал</a> <a href="/info/814153">почвенного раствора</a> высокий, а пара в атмосфере — низкий. Вода движется <a href="/info/1863083">через растение</a> по <a href="/info/1419344">градиенту водного</a> потенциала. Этот градиент поддерживается <a href="/info/103702">солнечной энергией</a> и <a href="/info/30273">испарением воды</a> с поверхности растения (транспирацией).

    Водный потенциал — один из фундаментальных показателей термодинамического состояния воды. Ее молекулы обладают кинетической энергией, поскольку и в жидкости, и в газе (водяном паре) быстро и беспорядочно движутся. Чем выше концентрация этих молекул в системе, тем больше их общая кинетическая энергия и выше водный потенциал. Таким образом, у чистой воды он максимален. Если две системы, содержащие воду (например, почва и атмосфера или клетка и окружающий ее раствор), вступают в контакт, то беспорядочное движение ее молекул приведет к их результирующему движению туда, где их меньше, — из области с более высоким водным потенциалом (с более высокой энергией) туда, где он ниже (ниже энергия), пока их концентрации в обеих системах не уравновесятся. [c.99]

    В цитоплазме имеются также две сократительные вакуоли, местоположение которых в клетке строго фиксировано (рис. 2.32). Эти вакуоли отвечают за осморегуляцию, т. е. поддерживают в клетке определенный водный потенциал (гл. 20). Жизнь в пресной воде осложняется тем, что в клетку постоянно поступает вода в результате осмоса эта вода должна непрерывно выводиться из клетки, чтобы предотвратить ее разрыв. Происходит это с помощью процесса активного транспорта, требующего затраты энергии. Вокруг каждой сократительной вакуоли расположен ряд расходящихся лучами каналов, собирающих воду, перед тем как высвободить ее в центральную вакуоль. [c.54]

    Ножом или скальпелем сделайте срез толшиной около 2 мм из середины большой картофелины или свеклы и вырежьте из него 12 прямоугольных полосок толщиной 2 мм, шириной 5 мм и максимально возможной длиной (порядка 5 см). Работать надо быстро, чтобы избежать потери воды в результате испарения, так как это понизит водный потенциал ткани. [c.106]

Рис. 5.19. Поведение эритроцитов в растворах разной концентрации. У гипотонического раствора водный потенциал выше, чем у содержимого эритроцита. Поэтому вода путем осмоса поступает в клетку и разрывает ее — содержимое эритроцита выходит наружу. У гипертонического раствора водный потенциал ниже, чем у клеточного содержимого и вода уходит из клетки — эритроцит сморщивается. В изотоническом растворе водные потенциалы раствора и клеточного содержимого равны, поэтому реального перемещения воды ни в ту, ни в другую сторону не происходит, и объем клетки не меняется, остается нормальным. Плазма крови должна быть изотоничной по отношению к эритроцитам и другим клеткам тела. Рис. 5.19. Поведение эритроцитов в <a href="/info/1609956">растворах разной концентрации</a>. У гипотонического <a href="/info/463353">раствора водный потенциал</a> выше, чем у содержимого эритроцита. Поэтому <a href="/info/1632811">вода путем</a> осмоса поступает в клетку и разрывает ее — содержимое эритроцита выходит наружу. У гипертонического <a href="/info/463353">раствора водный потенциал</a> ниже, чем у <a href="/info/510942">клеточного содержимого</a> и <a href="/info/1809864">вода уходит</a> из клетки — эритроцит сморщивается. В <a href="/info/6280">изотоническом растворе</a> водные потенциалы раствора и <a href="/info/510942">клеточного содержимого</a> равны, поэтому реального перемещения воды ни в ту, ни в другую сторону не происходит, и объем клетки не меняется, остается нормальным. <a href="/info/91035">Плазма крови</a> <a href="/info/1633404">должна быть</a> изотоничной по отношению к эритроцитам и <a href="/info/1642075">другим клеткам</a> тела.

    Накапливающаяся молочная кислота снижает водный потенциал, поэтому вода выходит из трахеол в ткани вместо нее в них поступает воздух. [c.362]

    В биологии водный потенциал обычно измеряют единицами давления (например, паскалями). У чистой воды он максимален, но условно принят за нулевой. [c.99]

    По этому графику определите осмотический потенциал раствора, при котором длина полосок не меняется. Водный потенциал растительной ткани определяется следующим соотношением  [c.106]

    Преимущество использования понятия водный потенциал  [c.100]

    Каков средний водный потенциал клеток свеклы по данным табл. 13.6  [c.107]

    Водный потенциал отражает тенденцию молекул воды двигаться в определенном направлении. Чем он выше (чем менее отрицателен), тем больше у молекул шансов покинуть данную систему. Если две системы (не обязательно разделенные мембраной) контактируют друг с другом, то вода будет переходить из системы с более высоким водным потенциалом в систему с более низким водным потенциалом. [c.100]

    Таким образом, понятие водный потенциал позволяет определить направление движения воды между любыми двумя системами — не только из одной клетки растения в другую, но, например, из почвы в корень, из листа в атмосферу и т. п. Можно сказать, что вода движется через растение по градиенту водного потенциала из почвы в воздух. Чем круче этот градиент, тем быстрее поток воды. [c.100]

    Низкий водный потенциал [c.109]

Рис. 13.2. Влияние растворов различной концентрации на растительные клетки. В растворе, водный потенциал которого выше, чем водный потенциал клетки (гипотоническая среда), вода за счет осмоса будет проникать в клетку и каетка набухает (становится тургесцентной). Если водный потенциал раствора ниже, чем водный потенциал клетки (гипертоническая среда), то вода покидает ее за счет осмоса, и живая часть клетки (протопласт) отстает от клеточной стенки и следует за сокращающейся вакуолью (плазмолиз). Если водные потенциалы клетки и раствора одинаковы (изотоническая среда), то никаких изменений не происходит. Рис. 13.2. Влияние <a href="/info/873392">растворов различной концентрации</a> на <a href="/info/105476">растительные клетки</a>. В растворе, <a href="/info/291885">водный потенциал</a> которого выше, чем <a href="/info/291885">водный потенциал</a> клетки (<a href="/info/1277943">гипотоническая среда</a>), вода за счет осмоса будет проникать в клетку и каетка набухает (становится тургесцентной). Если <a href="/info/463353">водный потенциал раствора</a> ниже, чем <a href="/info/291885">водный потенциал</a> клетки (<a href="/info/1277928">гипертоническая среда</a>), то вода покидает ее за счет осмоса, и <a href="/info/1899264">живая часть клетки</a> (протопласт) отстает от <a href="/info/98958">клеточной стенки</a> и следует за сокращающейся вакуолью (плазмолиз). Если водные потенциалы клетки и <a href="/info/1903977">раствора одинаковы</a> (<a href="/info/1278546">изотоническая среда</a>), то никаких изменений не происходит.
    При растворении в воде другого вешества, концентрация ее молекул, а, следовательно, и водный потенциал, снижаются. Таким образом, у всех растворов водный потенциал ниже, чем у чистой воды. Количественно это понижение выражают величиной, называемой осмотическим потенциалом ( Го). Иными словами, осмотический потенциал — это мера снижения водного потенциала системы в результате присутствия в ней неводных молекул. Осмотический потенциал водного раствора всегда отрицателен. Чем больше в растворе молекул растворенного [c.100]

    Если к чистой воде или раствору приложить давление, то водный потенциал возрастает, поскольку у жидкости возникает тенденция переместиться в другое место. Такая ситуация возможна в живой клетке. Например, когда за счет осмоса в нее поступает вода, клетка набухает, и внутри нее повышается давление, называемое тургорным (разд, 13.1.7). Сходным образом водный потенциал плазмы крови повышается до положительной отметки кровяным давлением в почечных клубочках. Гидростатический потенциал обычно положителен, но в некоторых случаях, например когда столб воды, висящий в ксилеме, растягивается, он может стать отрицательным (возникает отрицательное давление). [c.100]

    На водный потенциал влияет как концентрация растворенного в воде вещества, так и давление, поэтому можно выразить его в виде уравнения  [c.100]

    Опыт 13.3. Определение водного потенциала растительной ткани [c.106]

    Водный потенциал отражает тенденцию молекул воды перемещаться из одного места в другое. Принцип опыта состоит в подборе раствора с известным водным потенциалом, в котором исследуемая ткань не будет ни поглощать, ни терять воду. Препараты ткани помещают для уравновешивания в растворы различной концентрации. Ткань будет иметь тот же водный потенциал, что и раствор, в котором ни объем, ни масса ткани не изменятся. Описанная ниже методика основана на регистрации изменений объема, а не массы. [c.106]

    Вода в растении находится в непосредственном контакте с водой в почве и водяным паром в окружающем воздухе. Как уже говорилось, она движется по градиенту водного потенциала от более высокого к более низкому. В растении этот потенциал снижается в направлении от почвы к воздуху (рис. 13.7). Водный потенциал умеренно сухого воздуха значительно ниже, чем растительных тканей, следовательно, вода будет стремиться перейти из них в атмосферу. [c.108]


    Иногда создается неверное представление, что вода движется в листе по градиенту осмотического потенциала. Однако, хотя градиент водного потенциала существует, данных, которые позволили бы предположить, что осмотический потенциал в соответствующих клетках сильно различается, нет. Транспирационный ток поддерживается прежде всего за счет разности гидростатических потенциалов потеря клеткой даже небольшого количества воды гораздо сильнее влияет на тургорное давление, чем на концентрацию растворенных веществ. То же самое можно сказать о корне (разд. 13.5), в котором есть градиенты водного и гидростатического потенциалов, но не всегда существуют градиенты осмотического потенциала. [c.112]

    Все три пути переноса воды завершаются ее испарением в воздушные пространства листа, т. е. в межклетники. Отсюда пары воды диффундируют через устьица по пути наименьшего сопротивления от более высокого водного потенциала внутри листа к более низкому за его пределами. У двудольных устьица располагаются либо только на нижней поверхности листа, либо они там преобладают. Регуляция процессов открывания и закрывания устьиц рассматривается в разд. 13.3.9. [c.112]

    Самое сильное влияние на транспирацию оказывает температура. Чем она выше, тем быстрее вода испаряется клетками мезофилла и тем насыщеннее водяным паром воздух внутри листа. Одновременно повышение температуры приводит к снижению относительной влажности воздуха, окружающего растение. Эти два явления повышают крутизну градиента молекул воды между воздухом в межклетниках и окружающей атмосферой. Чем круче этот градиент, тем выше скорость диффузии. Можно сказать иначе водный потенциал внутри листа возрастает, а вне его — падает. [c.115]

    Низкая влажность воздуха около листа способствует транспирации, поскольку диффузионный градиент водяного пара (градиент водного потенциала) между межклетниками и окружающей атмосферой становится круче. С повышением [c.115]

    В темноте калий (К+) выходит из замыкающих клеток в окружающие эпидермальные клетки. В результате водный потенциал замыкающих клеток растет, и вода из них устремляется туда, где он ниже. Тургор замыкающих клеток падает, они изменяют форму, и устьичная щель закрывается. [c.120]

    Удовлетворительное объяснение этим фактам дает теория сцепления (когезии), или теория натяжения. Согласно этой теории, подъем воды от корней обусловлен ее испарением клетками листа. Как мы уже говорили в разд. 13.3, испарение снижает водный потенциал клеток мезофилла, прилежащих к ксилеме, и вода поступает в эти клетки из ксилемного сока, водный потенциал которого выше при этом она проходит через влажные клеточные стенки у концов жилок, как показано на рис. 13.8. [c.121]

    Вторая сила, обеспечивающая движение воды по ксилеме, — корневое давление. Его можно обнаружить и измерить в тот момент, когда срезают крону, а штамб с корнями некоторое время продолжает вьщелять сок из сосудов ксилемы. Этот процесс подавляется ингибиторами дыхания, например цианидом, и прекращается при недостатке кислорода и понижении температуры. Работа такого механизма, по-видимому, обусловлена активной секрецией солей и других водорастворимых веществ в ксилемный сок. В результате его водный потенциал падает, и вода поступает в ксилему из соседних клеток корня путем осмоса. [c.123]

    Если растительная клетка контактирует с раствором, водный потенциал которого ниже, чем у ее содержимого (например, с концентрированным сахарным сиропом см. опыт 13.1), то вода будет выходить из нее за счет осмоса через плазмалемму (рис. 13.2). Сначала воды станет меньше в цитоплазме, а затем и в вакуоле, откуда она выйдет сквозь тонотшаст. Протопласт, т. е. живое содержимое растительной клетки, окруженное клеточной стенкой, спадется и отойдет от этой стенки, как бы сжавшись внутри нее. Этот процесс называется плазмолизом, а клетка в таком состоянии — плазмолизироваппой. Момент, когда протопласт еще прилегает к клеточной стенке, но уже перестал оказывать на нее давление, называется начальным плазмолизом. В этот момент клетка теряет тургор, т. е. становится вялой. Вода будет покидать протопласт до тех пор, пока его содержимое по водному потенциалу не сравняется с окружающим раствором. Тогда установится равновесное состояние, и спадение протопласта прекратится. [c.101]

    Когда водный потенциал окружающего клетку раствора уравновесится ее возросшим гидростатическим потенциалом, внутрь будет проникать столько же водньк молекул, сколько выходить наружу за то же время. Несмотря на продолжающееся их движение через мембрану, изменения системы в целом прекратятся. Такое равновесие со средой назьшается динамическим. Осмотический потенциал клеточного содержимого останется скорее всего ниже, чем снаружи, поскольку для роста тургорного давления нужно не так много воды — меньше, чем для существенного разбавления внутреннего раствора. Однако эта разница компенсируется более высоким, чем снаружи, гидростатическим потенциалом клетки. Суммарные же водные потенциалы с обеих сторон клеточной стенки сравняются. [c.102]

    Вода испаряется с поверхности мезофилль-ных клеток в межклетники, главным образом в относительно обширные дыхательные полости под устьицами. Если взять в качестве примера клетку 1 на рис. 13.8, А, то потеря ею воды приведет к падению ее гидростатического и, следовательно, водного потенциалов. (Для простоты допустим, что сначала вся система была в состоянии равновесия, т. е. этот потенциал бьш повсюду одинаков.) Теперь же у клетки 2 он станет относительно выше, и вода устремится из нее по градиенту в клетку 1. Это приведет к снижению водного потенциала клетки [c.112]

    Линиями показаны области одинаковой концентрации молекул воды (одинакового водного потенциала) чем круч градиент водного потенциала, тем ближе друг к другу на схем расположены эти линии и тем выше скорость диффузиц Поэтому наибольшей будет скорость диффузии у краев устьичной щели. [c.113]

    Оценки прочности на разрьш столба ксилемного сока варьировали от 3000 доЗО ООО кПа, причем более низкие значения получены позднее. В листьях зарегистрирован водный потенциал порядка -4000 кПа, и прочность столба ксилемного сока, вероятно, достаточна, чтобы вьщержать создающееся натяжение. Не исключено, конечно, что столб воды может иногда разрьшаться, особенно в сосудах большого диаметра. [c.123]

    На рис. 13.18, А схематично показаны пути движения воды по корню. В корне существует градиент водного потенциала — от более высокого в клетках, образующих корневые волоски, к более низкому в клетках, примьжающих к ксилеме. Этот градиент поддерживается двумя способами  [c.126]


Смотреть страницы где упоминается термин Водный потенциал: [c.163]    [c.163]    [c.189]    [c.189]    [c.189]    [c.339]    [c.99]    [c.99]    [c.100]    [c.100]    [c.100]    [c.103]    [c.103]    [c.107]    [c.112]    [c.112]    [c.115]   
Смотреть главы в:

Биология Том2 Изд3 -> Водный потенциал


Биология Том3 Изд3 (2004) -- [ c.99 , c.101 , c.103 , c.106 , c.107 , c.108 , c.112 , c.113 , c.115 , c.121 , c.188 , c.189 ]

Жизнь микробов в экстремальных условиях (1981) -- [ c.426 , c.436 ]




ПОИСК







© 2025 chem21.info Реклама на сайте