Ключевое различие между водным потенциалом и осмотическим потенциалом заключается в том, что водный потенциал является мерой концентрации свободных молекул воды, в то время как осмотический потенциал является мерой тенденции раствора извлекать воду из чистой воды через полупроводник. -проницаемая мембрана посредством осмоса.
Водный потенциал и растворенный потенциал или осмотический потенциал являются двумя мерами потенциальной энергии воды. Водный потенциал описывает, насколько свободно молекулы воды могут двигаться в определенной среде или системе. Осмотический потенциал описывает потенциальную энергию молекул воды при наличии в растворе молекул растворенного вещества. Молекулы растворенных веществ притягивают молекулы воды и ограничивают их свободу передвижения. И водный потенциал, и осмотический потенциал измеряются в МПа. Водный потенциал может быть нулевым или отрицательным, но не может быть положительным. Более того, чистая вода имеет нулевой водный потенциал и нулевой осмотический потенциал.
Что такое водный потенциал?
Водный потенциал – это мера концентрации свободных молекул воды. Свободные молекулы воды – это молекулы воды, которые могут свободно двигаться. Следовательно, это потенциальная энергия воды. Греческая буква ψ (psi) используется для обозначения водного потенциала и измеряется в единицах давления: мегапаскалях (МПа). Он рассчитывается по уравнению Ψ=Ψs + Ψp + Ψg + Ψm. Ψs обозначает потенциал растворенного вещества, Ψp - потенциал давления, Ψg - гравитационный потенциал и Ψm - матричный потенциал.
Рисунок 01: Водный потенциал
Чистая вода имеет нулевой водный потенциал. Следовательно, водный потенциал представляет собой разницу между потенциалом данной пробы воды и чистой воды. Данный образец, содержащий растворенные вещества, имеет отрицательный водный потенциал. Когда молекул растворенного вещества много, молекулы воды менее свободны в движении; следовательно, существует отрицательная потенциальная энергия. Чем выше концентрация растворенных веществ в образце, тем меньше движение молекул воды в растворе. Вода обычно движется от высокого водного потенциала к низкому водному потенциалу. Водный потенциал не принимает положительного значения.
У растений водный потенциал важен для перемещения воды к листьям для осуществления фотосинтеза. Более того, водный потенциал необходим для того, чтобы вода из почвы перемещалась к верхушке растений.
Что такое осмотический потенциал?
Осмотический потенциал, также известный как растворенный потенциал, является компонентом водного потенциала. Это мера водного потенциала для движения из области с более низкой концентрацией растворенного вещества в область с более высокой концентрацией растворенного вещества. Осмотический потенциал чистой воды равен нулю. Раствор имеет отрицательный осмотический потенциал. Присутствие растворенных веществ всегда делает осмотический потенциал отрицательным, поскольку молекулы воды будут менее свободно двигаться из-за молекул растворенных веществ. Как правило, осмотический потенциал уменьшается с увеличением концентрации растворенного вещества. Осмотический потенциал обозначается Ψs и измеряется в МПа.
Рисунок 02: Осмотический потенциал
Осмотический потенциал можно определить как способность молекул воды переходить из гипотонического раствора в гипертонический через полупроницаемую мембрану. Гипотонический раствор имеет меньшую концентрацию растворенного вещества и больше воды, в то время как гипертонический раствор имеет более высокую концентрацию растворенного вещества и меньше воды. Разность осмотических потенциалов вызывает переход воды из гипотонического раствора в гипертонический. Когда осмотические потенциалы двух областей или растворов одинаковы, между ними нет чистого движения молекул воды, и растворы называются изотоническими растворами.
Каковы сходства между водным потенциалом и осмотическим потенциалом?
- Осмотический потенциал является компонентом водного потенциала.
- Водный потенциал и осмотический потенциал в чистой воде равны нулю.
- Любой раствор имеет отрицательный водный потенциал и отрицательный осмотический потенциал.
- Измеряются в МПа.
- В растительных клетках как водный, так и растворенный потенциал отрицательны.
В чем разница между водным потенциалом и осмотическим потенциалом?
Водный потенциал - это мера потенциальной энергии воды в системе по сравнению с чистой водой, в то время как осмотический потенциал - это способность молекул воды переходить из гипотонического раствора в гипертонический раствор через полупроницаемую мембрану через осмос. Таким образом, в этом ключевое различие между водным потенциалом и осмотическим потенциалом. Кроме того, водный потенциал возникает из-за движения свободных молекул воды в определенной среде, а осмотический потенциал возникает из-за растворенных растворенных веществ.
В таблице ниже приведены различия между водным потенциалом и осмотическим потенциалом.
Резюме – Водный потенциал и осмотический потенциал
Водный потенциал - это мера потенциальной энергии воды, в то время как осмотический потенциал - это часть водного потенциала, возникающая в результате присутствия растворенных частиц. Следовательно, осмотический потенциал является результатом растворенных растворенных веществ. Водный потенциал (Ψ) равен потенциалу давления (Ψp) + растворенного вещества или осмотическому потенциалу (Ψs). Осмотический потенциал является одним из двух компонентов водного потенциала. Водный потенциал в чистой воде равен нулю. Точно так же осмотический потенциал в чистой воде равен нулю. И водный потенциал, и осмотический потенциал становятся отрицательными, когда растворенные вещества растворяются в воде. Таким образом, это суммирует разницу между водным потенциалом и осмотическим потенциалом.
