Ջրային ներուժի և օսմոտիկ ներուժի հիմնական տարբերությունն այն է, որ ջրային պոտենցիալը ազատ ջրի մոլեկուլների կոնցենտրացիայի չափումն է, մինչդեռ օսմոտիկ պոտենցիալը լուծույթի հակվածության չափումն է մաքուր ջրից ջուրը կիսով չափ: - թափանցելի թաղանթ օսմոսի միջոցով:
Ջրային պոտենցիալը և լուծվող նյութերի պոտենցիալը կամ օսմոտիկ պոտենցիալը ջրի պոտենցիալ էներգիայի երկու չափումներ են: Ջրային պոտենցիալը նկարագրում է, թե ինչպես ազատորեն ջրի մոլեկուլները կարող են շարժվել որոշակի միջավայրում կամ համակարգում: Օսմոտիկ պոտենցիալը նկարագրում է ջրի մոլեկուլների պոտենցիալ էներգիան, երբ լուծույթում կան լուծված նյութերի մոլեկուլներ:Լուծված նյութերի մոլեկուլները գրավում են ջրի մոլեկուլները և սահմանափակում նրանց շարժվելու ազատությունը: Ե՛վ ջրային ներուժը, և՛ օսմոտիկ ներուժը չափվում են Mpa-ով: Ջրային պոտենցիալը կարող է լինել զրո կամ բացասական արժեք, բայց չի կարող լինել դրական արժեք: Ավելին, մաքուր ջուրն ունի զրոյական ջրային պոտենցիալ և զրոյական օսմոտիկ ներուժ։
Ի՞նչ է ջրային ներուժը:
Ջրի ներուժը ջրի ազատ մոլեկուլների կոնցենտրացիայի չափումն է: Ազատ ջրի մոլեկուլները ջրի մոլեկուլներն են, որոնք ազատ են շարժվում: Հետեւաբար, դա ջրի պոտենցիալ էներգիան է: Հունարեն ψ (psi) տառը օգտագործվում է ջրի ներուժը նշելու համար, և այն չափվում է ճնշման միավորից՝ մեգապասկալներից (MPa): Այն հաշվարկվում է՝ օգտագործելով Ψ=Ψs + Ψp + Ψg + Ψm հավասարումը: Ψs նշանակում է լուծված նյութի պոտենցիալ, Ψp՝ ճնշման ներուժ, Ψg՝ գրավիտացիոն պոտենցիալ, իսկ Ψm՝ մատրիկական պոտենցիալ։
Գծապատկեր 01. Ջրի ներուժ
Մաքուր ջուրն ունի զրոյական ջրային պոտենցիալ։ Հետևաբար, ջրային ներուժը տվյալ ջրի նմուշի և մաքուր ջրի ներուժի տարբերությունն է: Տրված նմուշը, որը պարունակում է լուծված նյութեր, ունի բացասական ջրային պոտենցիալ: Երբ կան շատ լուծված նյութերի մոլեկուլներ, ջրի մոլեկուլներն ավելի քիչ ազատ են շարժվում; հետևաբար, կա բացասական պոտենցիալ էներգիա: Երբ նմուշում լուծված նյութերի կոնցենտրացիան ավելի մեծ է, ջրի մոլեկուլների շարժումները լուծույթում ավելի փոքր են: Ջուրն ընդհանուր առմամբ բարձր ջրային պոտենցիալից շարժվում է դեպի ցածր ջրային ներուժ: Ջրային ներուժը դրական արժեք չի ընդունում։
Բույսերում ջրային ներուժը կարևոր է ջուրը դեպի տերևներ տեղափոխելու համար՝ ֆոտոսինթեզ իրականացնելու համար: Ավելին, ջրային պոտենցիալն անհրաժեշտ է, որպեսզի ջուրը հողից տեղափոխվի բույսերի վերև։
Ի՞նչ է օսմոտիկ պոտենցիալը:
Օսմոտիկ պոտենցիալը, որը նաև հայտնի է որպես լուծույթի պոտենցիալ, ջրային ներուժի բաղադրիչ է: Այն ջրային ներուժի չափում է լուծված նյութի ավելի ցածր կոնցենտրացիայով շրջանից դեպի ավելի բարձր լուծվող նյութի շարժման համար: Մաքուր ջրի մեջ օսմոտիկ ներուժը զրոյական է: Լուծումը ունի բացասական osmotic ներուժ: Լուծված նյութերի առկայությունը միշտ բացասական է դարձնում օսմոտիկ պոտենցիալը, քանի որ ջրի մոլեկուլները ավելի քիչ ազատ են շարժվելու լուծված նյութի մոլեկուլների պատճառով: Ընդհանրապես, օսմոտիկ պոտենցիալը նվազում է լուծված նյութերի կոնցենտրացիայի աճով: Օսմոտիկ պոտենցիալը նշվում է Ψ-ով և չափվում Mpa-ով։
Նկար 02. Օսմոտիկ ներուժ
Օսմոտիկ պոտենցիալը կարող է սահմանվել որպես ջրի մոլեկուլների ներուժը հիպոտոնիկ լուծույթից դեպի հիպերտոնիկ լուծույթ տեղափոխվելու կիսաթափանցիկ թաղանթով:Հիպոտոնիկ լուծույթն ունի ավելի քիչ լուծված նյութի կոնցենտրացիան և ավելի շատ ջուր, մինչդեռ հիպերտոնիկ լուծույթն ունի լուծված նյութի բարձր կոնցենտրացիան և ավելի քիչ ջուր: Օսմոտիկ պոտենցիալի տարբերությունը առաջացնում է ջրի շարժումը հիպոտոնիկից հիպերտոնիկ լուծույթ: Երբ երկու շրջանների կամ լուծույթների օսմոտիկ պոտենցիալները նման են, նրանց միջև ջրի մոլեկուլների զուտ շարժում չկա, և լուծույթները կոչվում են իզոտոնային լուծույթներ:
Որո՞նք են նմանությունները ջրի ներուժի և օսմոտիկ ներուժի միջև:
- Օսմոտիկ պոտենցիալը ջրային ներուժի բաղադրիչն է։
- Մաքուր ջրի մեջ ջրի ներուժը և օսմոտիկ պոտենցիալը զրո են:
- Ցանկացած լուծույթ ունի բացասական ջրային պոտենցիալ և բացասական օսմոտիկ ներուժ։
- Դրանք չափվում են MPa-ով:
- Բույսերի բջիջներում և՛ ջրային ներուժը, և՛ լուծված նյութերի պոտենցիալը բացասական են:
Ո՞րն է տարբերությունը ջրի ներուժի և օսմոտիկ ներուժի միջև:
Ջրի պոտենցիալը համակարգում ջրի պոտենցիալ էներգիայի չափումն է՝ համեմատած մաքուր ջրի հետ, մինչդեռ օսմոտիկ պոտենցիալը ջրի մոլեկուլների ներուժն է՝ անցնելու հիպոտոնիկ լուծույթից հիպերտոնիկ լուծույթ կիսաթափանցելի թաղանթով։ օսմոզ. Այսպիսով, սա ջրի ներուժի և օսմոտիկ ներուժի հիմնական տարբերությունն է: Ավելին, ջրի պոտենցիալը առաջանում է որոշակի միջավայրում ազատ ջրի մոլեկուլների շարժման շնորհիվ, մինչդեռ օսմոտիկ պոտենցիալը առաջանում է լուծված լուծույթների պատճառով:
Ստորև բերված աղյուսակը ամփոփում է ջրային ներուժի և օսմոտիկ ներուժի տարբերությունները:
Ամփոփում – Ջրային ներուժ ընդդեմ օսմոտիկ ներուժ
Ջրի պոտենցիալը ջրում պոտենցիալ էներգիայի չափումն է, մինչդեռ օսմոտիկ պոտենցիալը ջրային ներուժի այն մասն է, որը առաջանում է լուծվող մասնիկների առկայությունից:Հետևաբար, օսմոտիկ պոտենցիալը լուծված լուծույթների արդյունք է։ Ջրային պոտենցիալը (Ψ) հավասար է ճնշման ներուժին (Ψp) + լուծված նյութի կամ օսմոտիկ պոտենցիալի (Ψs): Օսմոտիկ ներուժը ջրային ներուժի երկու բաղադրիչներից մեկն է: Մաքուր ջրում ջրային պոտենցիալը զրոյական է։ Նմանապես, մաքուր ջրի մեջ օսմոտիկ պոտենցիալը զրո է: Ե՛վ ջրային ներուժը, և՛ օսմոտիկ պոտենցիալը բացասական են դառնում, երբ լուծված նյութերը լուծվում են ջրի մեջ: Այսպիսով, սա ամփոփում է ջրի ներուժի և օսմոտիկ պոտենցիալի միջև եղած տարբերությունը:
