28 Settembre 2022
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Qual è l’unità di misura del potenziale idrico?

  • Contribuito da Boundless
  • Microbiologia generale a Boundless

Il potenziale idrico è la misura dell’energia potenziale nell’acqua e guida il movimento dell’acqua attraverso le piante.

  • Descrivi il potenziale dell’acqua e dei soluti nelle piante

Punti chiave

  • Le piante usano il potenziale idrico per trasportare l’acqua alle foglie in modo che possa avvenire la fotosintesi.
  • Il potenziale idrico è una misura dell’energia potenziale nell’acqua così come la differenza tra il potenziale in un dato campione d’acqua e l’acqua pura.
  • Il potenziale idrico è rappresentato dall’equazione Ψsistema = Ψtotale = Ψs + Ψp + Ψg + Ψm.
  • L’acqua si sposta sempre dal sistema con un potenziale idrico più alto al sistema con un potenziale idrico più basso.
  • Potenziale del soluto (Ψs) diminuisce con l’aumentare della concentrazione del soluto; una diminuzione di Ψs causa una diminuzione del potenziale idrico totale.
  • Il potenziale idrico interno di una cellula vegetale è più negativo dell’acqua pura; questo fa sì che l’acqua si sposti dal suolo alle radici della pianta per osmosi.

Termini chiave

  • potenziale di soluto: (potenziale osmotico) pressione che deve essere applicata a una soluzione per impedire il flusso di acqua verso l’interno attraverso una membrana semipermeabile
  • traspirazionela perdita di acqua per evaporazione nelle piante terrestri, specialmente attraverso gli stomi; accompagnata da un corrispondente assorbimento dalle radici
  • potenziale idrico: l’energia potenziale dell’acqua per unità di volume; indicata da ψ

Potenziale idrico

Le piante sono ingegneri idraulici fenomenali. Usando solo le leggi di base della fisica e la semplice manipolazione dell’energia potenziale, le piante possono spostare l’acqua fino alla cima di un albero alto 116 metri. Le piante possono anche usare l’idraulica per generare abbastanza forza da spaccare le rocce e far crollare i marciapiedi. Il potenziale idrico è fondamentale per spostare l’acqua alle foglie in modo che la fotosintesi possa avvenire.

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Figura (PageIndex<1>): Potenziale idrico nelle piante: Con altezze vicine ai 116 metri, (a) le sequoie costiere (Sequoia sempervirens) sono gli alberi più alti del mondo. Le radici delle piante possono facilmente generare abbastanza forza per (b) piegare e rompere i marciapiedi di cemento.

Il potenziale idrico è una misura dell’energia potenziale nell’acqua, o la differenza di energia potenziale tra un dato campione d’acqua e l’acqua pura (a pressione atmosferica e temperatura ambiente). Il potenziale dell’acqua è indicato dalla lettera greca ψ (psi) ed è espresso in unità di pressione (la pressione è una forma di energia) chiamate megapascal (MPa). Il potenziale dell’acqua pura (Ψw H2O pura) è designato un valore di zero (anche se l’acqua pura contiene molta energia potenziale, tale energia è ignorata). I valori del potenziale idrico per l’acqua in una radice, un fusto o una foglia di una pianta sono quindi espressi in relazione a Ψw H2O pura.

Il potenziale idrico nelle soluzioni delle piante è influenzato dalla concentrazione dei soluti, dalla pressione, dalla gravità e da fattori chiamati effetti matrice. Il potenziale idrico può essere scomposto nei suoi singoli componenti usando la seguente equazione:

  • Ψs = potenziale del soluto
  • Ψp, = potenziale di pressione
  • Ψg= potenziale di gravità
  • Ψm = potenziale matriciale

“Sistema” può riferirsi al potenziale idrico dell’acqua del suolo (Ψ suolo ), dell’acqua della radice (Ψ radice ), dell’acqua dello stelo (Ψ stelo ), dell’acqua della foglia (Ψ foglia ), o dell’acqua dell’atmosfera (Ψ atmosfera ), qualunque sia il sistema acquoso in esame. Cambiando i singoli componenti, essi aumentano o diminuiscono il potenziale idrico totale di un sistema. Quando questo accade, l’acqua si muove per equilibrare, spostandosi dal sistema o compartimento con un potenziale idrico più alto al sistema o compartimento con un potenziale idrico più basso. Questo porta la differenza di potenziale idrico tra i due sistemi (Δ) a zero (Δ = 0). Quindi, affinché l’acqua si sposti attraverso la pianta dal suolo all’aria (un processo chiamato traspirazione), le condizioni devono essere tali:

Ψ suolo > Ψ radice > Ψ fusto > Ψ foglia > Ψ atmosfera .

L’acqua si muove solo in risposta a Δ, non in risposta ai singoli componenti. Tuttavia, poiché i singoli componenti influenzano il sistema totale Ψsistemauna pianta può controllare il movimento dell’acqua manipolando i singoli componenti (specialmente Ψs).

Potenziale di soluto

Il potenziale dei soluti (Ψs), chiamato anche potenziale osmotico, è negativo in una cellula vegetale e zero in acqua distillata. I valori tipici per il citoplasma cellulare sono da -0,5 a -1,0 MPa. I soluti riducono il potenziale idrico (risultante in un Ψ negativow) consumando parte dell’energia potenziale disponibile nell’acqua. Le molecole di soluto possono dissolversi in acqua perché le molecole d’acqua possono legarsi a loro tramite legami idrogeno; una molecola idrofoba come l’olio, che non può legarsi all’acqua, non può andare in soluzione. L’energia nei legami a idrogeno tra le molecole di soluto e l’acqua non è più disponibile per fare lavoro nel sistema perché è legata al legame. In altre parole, la quantità di energia potenziale disponibile si riduce quando si aggiungono soluti a un sistema acquoso. Così, Ψs diminuisce con l’aumentare della concentrazione del soluto. Poiché Ψs è uno dei quattro componenti di Ψil sistema o Ψtotaleuna diminuzione di Ψs causerà una diminuzione di Ψtotale. Il potenziale idrico interno di una cellula vegetale è più negativo dell’acqua pura a causa dell’alto contenuto di soluti del citoplasma. A causa di questa differenza di potenziale idrico, l’acqua si muoverà dal suolo nelle cellule radicali di una pianta attraverso il processo di osmosi. Questo è il motivo per cui il potenziale del soluto è talvolta chiamato potenziale osmotico.

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Figura (PageIndex<1>): Potenziale di soluto: In questo esempio con una membrana semipermeabile tra due sistemi acquosi, l’acqua si muoverà da una regione di potenziale idrico più alto a una più bassa fino a raggiungere l’equilibrio. I soluti (Ψs), pressione (Ψp) e la gravità (Ψg) influenzano il potenziale idrico totale per ogni lato del tubo (Ψtotale destro o sinistro) e, quindi, la differenza tra Ψtotale su ogni lato (Δ). (Ψmil potenziale dovuto all’interazione dell’acqua con i substrati solidi, è ignorato in questo esempio perché il vetro non è particolarmente idrofilo). L’acqua si muove in risposta alla differenza di potenziale idrico tra due sistemi (il lato sinistro e quello destro del tubo).

Le cellule vegetali possono manipolare metabolicamente Ψs (e per estensione, Ψtotale) aggiungendo o rimuovendo molecole di soluto. Pertanto, le piante hanno il controllo su Ψtotale attraverso la loro capacità di esercitare il controllo metabolico su Ψs.

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Come si misura il potenziale idrico?

La formula per calcolare il potenziale idrico è Ψ = ΨS + ΨP. Il potenziale osmotico è direttamente proporzionale alla concentrazione del soluto. Se la concentrazione di soluto di una soluzione aumenta, il potenziale dell’acqua in quella soluzione di subire l’osmosi diminuisce.

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Qual è il valore del potenziale dell’acqua?

zero
Il potenziale dell’acqua pura (Ψwpure H2O) è indicato con il valore zero (anche se l’acqua pura contiene molta energia potenziale, tale energia viene ignorata).Mar 5, 2021

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Qual è il potenziale idrico dell’acqua pura?

zero
Il potenziale idrico dell’acqua pura è zero; le soluzioni acquose a concentrazione crescente di soluto hanno valori sempre più negativi.

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Cos’è il potenziale di pressione nel potenziale idrico?

La componente del potenziale idrico dovuta alla pressione idrostatica che viene esercitata sull’acqua in una cella. … Nelle cellule vegetali turgide ha di solito un valore positivo perché l’ingresso dell’acqua fa sì che il protoplasto spinga contro la parete cellulare (vedi turgore).

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Cos’è un alto potenziale idrico?

Un alto potenziale idrico significa che una soluzione ha più molecole d’acqua libere rispetto ad una soluzione con un basso potenziale idrico.

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Che cos’è il potenziale idrico Slideshare?

Il potenziale dell’acqua è la differenza dell’energia libera o potenziale chimico per unità di volume molare dell’acqua nel sistema e quella dell’acqua pura alla stessa temperatura e pressione.

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Cos’è un alto potenziale idrico?

Il potenziale idrico è la “preferenza” dell’acqua a spostarsi da un luogo all’altro, ed è composto da molti fattori. Per esempio, se l’acqua si trova in cima a una rampa, ha un alto potenziale idrico a causa della gravità (tenderebbe a muoversi verso il basso).Oct 7, 2015

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Dove si trova l’alto potenziale idrico?

Il potenziale idrico è la “preferenza” dell’acqua a spostarsi da un posto all’altro, ed è composto da molti fattori. Per esempio, se l’acqua si trova in cima a una rampa, ha un alto potenziale idrico a causa della gravità (tenderebbe a muoversi in discesa).Oct 7, 2015

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Cos’è il potenziale idrico PPT?

1. Il potenziale dell’acqua è una misura dell’energia potenziale nell’acqua, o la differenza di energia potenziale tra un dato campione d’acqua e l’acqua pura (a pressione atmosferica e temperatura ambiente).

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Cos’è il potenziale idrico nelle piante PPT?

Il potenziale dell’acqua è la differenza dell’energia libera o potenziale chimico per unità di volume molare dell’acqua nel sistema e quella dell’acqua pura alla stessa temperatura e pressione.

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Come si calcola il potenziale di pressione?

Misura la profondità in metri sotto la cima della falda libera per il punto in cui stai cercando di calcolare il potenziale di pressione con la tua bacchetta. Dividi la profondità in metri misurata al punto 1 per 10 e aggiungi uno al risultato per calcolare la quantità di atmosfere di pressione presenti alla profondità.Apr 24, 2017

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Qual è il valore del potenziale di pressione?

I potenziali di pressione sono tipicamente intorno a 0,6-0,8 MPa, ma possono raggiungere fino a 1,5 MPa in una pianta ben irrigata. Come confronto, la maggior parte dei pneumatici delle automobili sono tenuti a una pressione di 30-34 psi o circa 0,207-0,234 MPa.Mar 5, 2021

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Quali sono le unità di misura del potenziale di pressione?

Il potenziale dell’acqua è indicato dalla lettera greca ψ (psi) ed è espresso in unità di pressione (la pressione è una forma di energia) chiamate megapascal (MPa).

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Cos’è l’osmosi PPT?

Osmosi L’osmosi è il movimento dell’ACQUA attraverso una membrana semipermeabile All’inizio la concentrazione del soluto è molto alta a sinistra. Ma col tempo, l’acqua si muove attraverso la membrana semipermeabile e diluisce le particelle. … Le soluzioni ipotoniche contengono una bassa concentrazione di soluto rispetto ad un’altra soluzione. 6.

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Cos’è il potenziale idrico idrostatico?

La componente del potenziale idrico dovuta alla pressione idrostatica che viene esercitata sull’acqua in una cellula. Nelle cellule vegetali turgide ha solitamente un valore positivo poiché l’ingresso dell’acqua fa sì che il protoplasto spinga contro la parete cellulare (vedi turgore). L’acqua a pressione atmosferica ha un potenziale di pressione pari a zero.

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