Põhiline erinevus veepotentsiaali ja osmootse potentsiaali vahel seisneb selles, et veepotentsiaal on vabade veemolekulide kontsentratsiooni mõõt, samas kui osmootne potentsiaal mõõdab lahuse kalduvust eemaldada vett puhtast veest poolvee kaudu. - osmoosi kaudu läbilaskev membraan.
Vee potentsiaal ja lahustunud aine potentsiaal ehk osmootne potentsiaal on kaks vee potentsiaalse energia mõõdikut. Veepotentsiaal kirjeldab, kui vab alt saavad veemolekulid teatud keskkonnas või süsteemis liikuda. Osmootne potentsiaal kirjeldab veemolekulide potentsiaalset energiat, kui lahuses on lahustunud aine molekule. Lahustunud molekulid tõmbavad veemolekule ligi ja piiravad nende liikumisvabadust. Nii veepotentsiaali kui ka osmootset potentsiaali mõõdetakse MPa-des. Veepotentsiaal võib olla null või negatiivne, kuid see ei saa olla positiivne väärtus. Pealegi on puhtal veel null veepotentsiaal ja null osmootne potentsiaal.
Mis on veepotentsiaal?
Veepotentsiaal on vabade veemolekulide kontsentratsiooni mõõt. Vabad veemolekulid on veemolekulid, mis võivad vab alt liikuda. Seetõttu on see potentsiaalne energia vees. Veepotentsiaali tähistamiseks kasutatakse kreeka tähte ψ (psi) ja seda mõõdetakse rõhuühikust: megapaskalid (MPa). See arvutatakse võrrandi Ψ=Ψs + Ψp + Ψg + Ψm abil. Ψs tähistab lahustunud aine potentsiaali, Ψp rõhupotentsiaali, Ψg gravitatsioonipotentsiaali ja Ψm maatrilist potentsiaali.
Joonis 01: Veepotentsiaal
Puhta vee potentsiaal on null. Seega on veepotentsiaal antud veeproovi ja puhta vee potentsiaali erinevus. Antud proovil, mis sisaldab lahustunud aineid, on negatiivne veepotentsiaal. Kui lahustunud aine molekule on palju, on veemolekulid vähem vabad; seega on negatiivne potentsiaalne energia. Kui lahustunud ainete kontsentratsioon proovis on suurem, on veemolekulide liikumine lahuses väiksem. Vesi liigub üldiselt suurest veepotentsiaalist madala veepotentsiaali juurde. Veepotentsiaal ei võta positiivset väärtust.
Taimedes on veepotentsiaal oluline vee lehtedele viimisel, et viia läbi fotosünteesi. Veelgi enam, vee potentsiaal on vajalik selleks, et vesi mullast taimede tippu viia.
Mis on osmootne potentsiaal?
Osmootne potentsiaal, tuntud ka kui lahustunud aine potentsiaal, on veepotentsiaali komponent. See on veepotentsiaali mõõt, mis võimaldab liikuda madalama lahustunud aine kontsentratsiooniga piirkonnast kõrgemasse lahustunud aine kontsentratsiooni. Puhta vee osmootne potentsiaal on null. Lahusel on negatiivne osmootne potentsiaal. Lahustunud ainete olemasolu muudab osmootse potentsiaali alati negatiivseks, kuna veemolekulid on lahustunud aine molekulide tõttu vähem vabad. Üldiselt väheneb osmootne potentsiaal koos lahustunud aine kontsentratsiooni suurenemisega. Osmootset potentsiaali tähistatakse Ψ-ga ja mõõdetakse MPa-des.
Joonis 02: Osmootne potentsiaal
Osmootset potentsiaali võib defineerida kui veemolekulide potentsiaali liikuda hüpotooniliselt lahuselt hüpertoonilisele lahusele läbi poolläbilaskva membraani. Hüpotoonilisel lahusel on vähem lahustunud aine kontsentratsiooni ja rohkem vett, samas kui hüpertoonilisel lahusel on kõrge lahustunud aine kontsentratsioon ja vähem vett. Osmootse potentsiaali erinevus põhjustab vee liikumise hüpotoonilisest lahusest hüpertoonilisele lahusele. Kui kahe piirkonna või lahuse osmootsed potentsiaalid on sarnased, ei toimu veemolekulide netoliikumist nende vahel ja lahuseid nimetatakse isotoonilisteks lahusteks.
Millised on veepotentsiaali ja osmootse potentsiaali sarnasused?
- Osmootne potentsiaal on veepotentsiaali komponent.
- Vee potentsiaal ja osmootne potentsiaal on puhtas vees null.
- Igal lahusel on negatiivne veepotentsiaal ja negatiivne osmootne potentsiaal.
- Neid mõõdetakse MPa-des.
- Taimerakkudes on nii vee kui ka lahustunud aine potentsiaal negatiivsed.
Mis vahe on veepotentsiaalil ja osmootsel potentsiaalil?
Vee potentsiaal mõõdab vee potentsiaalset energiat süsteemis võrreldes puhta veega, samas kui osmootne potentsiaal on veemolekulide potentsiaal liikuda hüpotoonilisest lahusest hüpertoonilisele lahusele läbi poolläbilaskva membraani. osmoos. Seega on see peamine erinevus veepotentsiaali ja osmootse potentsiaali vahel. Veelgi enam, veepotentsiaal tekib vabade veemolekulide liikumise tõttu konkreetses keskkonnas, osmootne potentsiaal aga lahustunud ainete tõttu.
Allpool tabelis on kokkuvõte veepotentsiaali ja osmootse potentsiaali erinevustest.
Kokkuvõte – veepotentsiaal vs osmootne potentsiaal
Vee potentsiaal on vee potentsiaalse energia mõõt, samas kui osmootne potentsiaal on osa veepotentsiaalist, mis tuleneb lahustunud aine osakeste olemasolust. Seetõttu on osmootne potentsiaal lahustunud lahustunud ainete tulemus. Veepotentsiaal (Ψ) võrdub rõhupotentsiaaliga (Ψp) + lahustunud aine või osmootse potentsiaaliga (Ψs). Osmootne potentsiaal on üks kahest veepotentsiaali komponendist. Vee potentsiaal puhtas vees on null. Samamoodi on puhta vee osmootne potentsiaal null. Nii veepotentsiaal kui ka osmootne potentsiaal muutuvad negatiivseks, kui lahustunud ained lahustuvad vees. Seega võtab see kokku erinevuse veepotentsiaali ja osmootse potentsiaali vahel.
