ข้ามไปยังเนื้อหา

D.2.3 · ศักยภาพน้ำ

International Baccalaureate · IB Diploma · Biology · SL · หัวข้อ 28

ดูสไลด์ ฝึกฝน
28.1

ขอบเขตและเงื่อนไขก่อนเข้าเรียน

เอกสารนี้ครอบคลุมหัวข้อ SL ที่เลือกสำหรับหลักสูตรที่ประเมินเป็นครั้งแรกใน 2025; ไม่ใช่หลักสูตรทั้งหมด

เงื่อนไขก่อนหน้า: อ่านปริมาณและหน่วยที่กำหนด, และใช้ arithmetic และเงื่อนไขโมเดลด้านล่าง

The examples are original and fictional: they are not real measurements or real student investigations.

คำศัพท์ ฝึกฝน
English ไทย
water potential/ˈwɔːtə pəˈtenʃl/ ศักย์น้ำ
turgor/ˈtɜːɡə/ แรงตึง
28.2

การเคลื่อนที่ของน้ำ: เปรียบเทียบศักย์และผลรวมการเปลี่ยนแปลง

อะไรจะเป็นคำอธิบายสำหรับการสังเกตนี้?

  • เนื้อเยื่อพืชสามารถเพิ่มหรือลดมวลได้ในสารละลายที่ต่างกัน ทิศทางของการเคลื่อนตัวของน้ำสุทธิขึ้นอยู่กับความแตกต่างของ ศักย์น้ำ ไม่ใช่การมีอยู่หรือไม่ของการเคลื่อนตัวของโมเลกุลน้ำ

สร้างโมเดล

  • น้ำเคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มที่น้ำซึมผ่านได้ จากจุดที่มีศักย์น้ำสูงกว่าไปยังจุดที่มีศักย์น้ำต่ำกว่า
  • สารละลายที่ละลายอยู่ลดแนวโน้มของน้ำที่จะออกจากสารละลายเมื่อเทียบกับตัวอ้างอิงที่กำหนด
  • ผนังเซลล์พืชช่วยให้เกิดแรงดันเมื่อมีน้ำเข้าไป; พฤติกรรมของเนื้อเยื่อไม่สามารถอธิบายได้ด้วยความเข้มข้นของสารละลายเพียงอย่างเดียว
  • ศักย์น้ำ: ตัวชี้วัดที่ใช้เปรียบเทียบแนวโน้มการเคลื่อนที่ของน้ำระหว่างระบบต่างๆ
  • แรงตึง: แรงดันของเนื้อหาภายในเซลล์พืชที่กดชนกับผนังเซลล์
แผนภูมิแท่ง: มวลเนื้อเยื่อ 5.00 กก่อน และ 5.40 กหลัง
มวลเพิ่มขึ้นจาก 5.00 ก เป็น 5.40 ก ซึ่งเป็นการเพิ่มขึ้น 8%: น้ำไหลเข้าสุทธิ

เลือกหลักฐานที่นำมาทดสอบได้

  • การเปลี่ยนแปลงมวลเป็นศูนย์บ่งชี้ว่าไม่มีการถ่ายโอนสุทธิในช่วงเวลาที่วัดภายใต้สภาวะการทดลอง
  • สิ่งนี้ไม่ได้หมายความว่าทุกเซลล์มีศักย์เท่ากันหรือว่าการแลกเปลี่ยนโมเลกุลหยุดลง
  • เปรียบเทียบการเปลี่ยนแปลงเปอร์เซ็นต์เมื่อมวลตัวอย่างเริ่มต้นแตกต่างกัน

ในห้องปฏิบัติการ: ใช้ตัวอย่างพืชขนาดเท่ากันซ้ำหลายครั้งในสารละลายที่ครูผู้สอนอนุมัติ รักษาแหล่งที่มาของเนื้อเยื่อ อุณหภูมิ ปริมาณ และเวลาให้คงที่; ซับให้แห้งอย่างสม่ำเสมอก่อนชั่งน้ำหนัก บันทึกมวลเริ่มต้น/สิ้นสุด และพล็อตการเปลี่ยนแปลงเปอร์เซ็นต์ตามความเข้มข้นของสารละลาย โดยเก็บค่าความแปรปรวนและความไม่แน่นอนของจุดที่เปลี่ยนแปลงเป็นศูนย์จากการอินเทอร์โพลেশนไว้ด้วย


เริ่มจากปริมาณที่ทราบแล้ว

  • Known: a 5.00 g tissue sample becomes 5.40 g.
  • การเปลี่ยนแปลงมวลเปอร์เซ็นต์ = (5.40−5.00)/5.00×100 = +8%
  • ผลลัพธ์นี้สนับสนุนการเข้าสู่ของน้ำแบบสุทธิภายใต้สภาวะที่วัด
  • ตัวอย่างแยกต่างหากที่มีการเปลี่ยนแปลงเป็นศูนย์สอดคล้องกับการถ่ายโอนสุทธิที่สมดุล แต่วิธีการวัดมวลนี้ไม่สามารถวัดแรงดันเซลล์ได้อย่างอิสระ

ถึงคุณ: ตัวอย่างเนื้อเยื่อเปลี่ยนจาก 4.00 g เป็น 4.20 g จงคำนวณการเปลี่ยนแปลงมวลเปอร์เซ็นต์


ตรวจสอบข้อสรุปและขอบเขต

  • จุดเน้นการเตรียมระดับ SL นี้ใช้เหตุผลเชิงคุณภาพเกี่ยวกับศักย์น้ำและหลักฐานการเปลี่ยนแปลงมวล
  • สมการเชิงปริมาณของสารละลาย/แรงดันถูกเก็บไว้ในกรณีการเตรียมระดับ HL แยกต่างหากจนกว่าจะได้รับการทบทวนคู่มืออย่างละเอียด
  • ความแปรปรวนในการซับหรือความเสียหายของเนื้อเยื่อสามารถทำให้ผลลัพธ์ที่สังเกตได้เปลี่ยนแปลงไป

ไม่ถูกต้อง: การเปลี่ยนแปลงมวลสุทธิเป็นศูนย์พิสูจน์ว่าmovement ของโมเลกุลน้ำหยุดลงทั้งหมด การเปลี่ยนแปลงสุทธิเป็นศูนย์คือผลรวมของการไหลสองทิศทางที่สมดุล โมเลกุลน้ำไม่เคยหยุดเคลื่อนที่; อัตราที่เท่ากันในทั้งสองทิศทางทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสุทธิเป็นศูนย์

จุดสำคัญ:

  • น้ำเคลื่อนที่ผ่านเยื่อหุ้มที่น้ำซึมผ่านได้ จากจุดที่มีศักย์น้ำสูงกว่าไปยังจุดที่มีศักย์น้ำต่ำกว่า
  • การเปลี่ยนแปลงมวลเป็นศูนย์บ่งชี้ว่าไม่มีการถ่ายโอนสุทธิในช่วงเวลาที่วัดภายใต้สภาวะการทดลอง
  • ระวัง: จุดเน้นการเตรียมระดับ SL นี้ใช้เหตุผลเชิงคุณภาพเกี่ยวกับศักย์น้ำและหลักฐานการเปลี่ยนแปลงมวล

เขียนจากการเพิ่มขึ้น 12 เปอร์เซ็นต์

  • ตัวอย่างเนื้อเยื่อเปลี่ยนจาก 3.00 กรัม เป็น 3.36 กรัม
  • หาการเปลี่ยนแปลงมวลเป็นร้อยละ การที่มวลรวมไม่เปลี่ยนแปลงไม่ได้หมายความว่าโมเลกุลน้ำหยุดเคลื่อนที่

เขียนจากการเปลี่ยนแปลงกลับด้าน

  • ตัวอย่างเดียวกันนั้นลดลงจาก 3.36 ก กลับไปเป็น 3.00 ก
  • หาเปอร์เซ็นต์การลดลง: 0.36 ÷ 3.36 ≈ 10.7 เปอร์เซ็นต์ — ไม่ใช่ 12 เหมือนเดิม เพราะแต่ละเปอร์เซ็นต์หารด้วยค่าเริ่มต้นของตัวเอง
สำรวจ

Same mass gain, different percentage change

A starts at 5.00 g and ends at 5.40 g: +8%. Compare an illustrative second sample gaining the same 0.40 g from 2.00 g: +20%. Explore losses and zero net change using each initial mass as the baseline.

หัวข้อเพิ่มเติมใน International Baccalaureate · IB Diploma · Biology · SL

เข้าสู่ระบบหรือสร้างบัญชี

IGCSE, A-Level & AP