Tiềm năng nước: bao gồm cả ảnh hưởng của chất tan và áp suất
Đã giới thiệu| English | Ý nghĩa |
|---|---|
| water potential/ˈwɔːtə pəˈtenʃl/ | Thế nước |
| pressure potential/ˈpreʃə pəˈtenʃl/ | Thế áp |
Điều gì có thể giải thích quan sát này?
- Một tế bào thực vật có thể ngừng hấp thụ nước ròng ngay cả khi bên trong chứa chất tan. Thành tế bào cho phép áp suất tích tụ, làm thay đổi cân bằng thế nước.
- Bắt đầu bằng một dự đoán. Nêu rõ các đại lượng hoặc đặc điểm bạn sẽ so sánh, sau đó quyết định bằng chứng nào có thể phân biệt hai lời giải thích.
Xây dựng mô hình
- Thế nước mô tả xu hướng di chuyển của nước so với một điểm chuẩn chosen, với đơn vị áp suất. Trong mô hình tế bào đơn giản, thế nước bằng thế chất tan cộng với thế áp suất. Chất tan hòa tan làm giảm thế chất tan; áp suất dương có thể làm tăng thế nước. Dòng nước ròng qua màng thấm nước đi từ nơi có thế nước cao sang nơi có thế nước thấp.
- Thế nước: Một thước đo tương đương áp suất mô tả xu hướng di chuyển của nước so với điểm tham chiếu; Thế áp suất: đóng góp của áp suất vào thế nước trong mô hình đã nêu.
Một tế bào ở mức −0.6 MPa và môi trường xung quanh ở mức −0.1 MPa. Sự di chuyển ròng nào được dự đoán?
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Nước di chuyển về phía thế năng âm hơn - từ cao hơn (-0.1 MPa) sang thấp hơn (-0.6 MPa) - nên nước sẽ đi vào tế bào. Giá trị âm là bình thường ở đây; "càng âm càng thấp" là quy tắc cần áp dụng.
Ghép mỗi thuật ngữ kỹ thuật với ý nghĩa chính xác của nó.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Sử dụng các định nghĩa để phân biệt các đại lượng và quá trình liên quan.
Chọn bằng chứng có thể kiểm chứng
- So sánh tổng thế nước của hai vế thay vì chỉ so sánh nồng độ chất tan. Một tế bào căng có thể có cùng tổng thế nước với môi trường xung quanh bất chấp thế chất tan không bằng nhau. Tại trạng thái cân bằng, không có chuyển dịch ròng, nhưng các phân tử nước vẫn có thể tiếp tục di chuyển theo cả hai chiều.
- Sử dụng các giá trị thế đã cung cấp và mô hình tế bào thực vật có nhãn. Nêu điểm tham chiếu và đơn vị trước khi cộng các thành phần. Đối với nghiên cứu mô trường học, cần kiểm soát nhiệt độ, kích thước mô, thời gian và việc lau khô, đồng thời ước tính điểm không thay đổi từ các lần đo lặp lại. Không khẳng định phương pháp khối lượng đo riêng biệt áp suất tế bào nếu không có thêm bằng chứng.
Hai thói quen nào sau đây giúp việc nghiên cứu hoặc mô hình trong trường hợp này trở nên thuyết phục hơn?
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Việc nêu rõ các điều kiện và giả thiết giúp người khác lặp lại công việc chính xác, và ghi lại bằng chứng hỗ trợ giúp họ kiểm tra kết luận. Giấu đi các kết quả mâu thuẫn sẽ loại bỏ bằng chứng có thể thách thức một kết luận sai, và một phép đo lường không thể khẳng định một tuyên bố rộng hơn.
Làm việc từ các đại lượng đã biết
- Nêu các giá trị đã biết và đơn vị của chúng. Chọn công thức vì các giả thiết của nó phù hợp với trường hợp này, sau đó biến đổi trước khi thay số.
- Đã biết: một tế bào có thế chất tan là −0.8 MPa và thế áp suất là +0.3 MPa, nên thế tổng là −0.5 MPa. Dung dịch xung quanh có thế là −0.2 MPa. Nước có xu hướng đi vào tế bào vì −0.2 cao hơn −0.5. Nếu các thành phần tế bào thay đổi thành −0.8 và +0.6 MPa, thì thế tổng của nó là −0.2 MPa, khớp với môi trường xung quanh trong mô hình đơn giản này.
Thế chất tan là −0.7 MPa và thế áp suất là +0.4 MPa. Tìm thế nước tổng. Sử dụng cùng trình tự: đại lượng đã biết → mô hình → quan hệ → thay số → đơn vị và diễn giải.
Tiềm năng chất tan là −0.7 MPa và tiềm năng áp suất là +0.4 MPa. Tìm tổng tiềm năng nước.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
Kết quả là -0.3 MPa. Đã biết: thế năng chất tan -0.7 MPa; thế năng áp lực +0.4 MPa. Sử dụng thế năng tổng = thế năng chất tan + thế năng áp lực. Tổng = -0.7 + 0.4 = -0.3 MPa. So sánh thế năng tổng này, chứ không chỉ riêng thành phần chất tan, với môi trường xung quanh.
Kiểm tra kết luận và giới hạn của nó
- Càng âm càng thấp, không phải cao hơn. Mô hình tế bào cộng gộp có các giới hạn đã nêu và không yêu cầu phải giả định rằng mọi mô thực tế đều có một giá trị đồng nhất. Sự mất căng và mất hỗ trợ của thành tế bào khác với việc thành cứng trực tiếp kiểm soát nồng độ chất tan.
- Quay trở lại quan sát ban đầu. Giải thích kết quả hỗ trợ điều gì, những điều kiện nào mà nó giả định, và một cách để kiểm chứng một giải thích cạnh tranh.
Nồng độ chất tan duy nhất luôn quyết định sự di chuyển của nước trong tế bào thực vật căng cứng. Tuyên bố này là sai: Trong tế bào căng cứng, thành tế bào đẩy ngược lại: thế áp lực chống lại hiệu ứng của chất tan, và sự di chuyển phụ thuộc vào TỔNG. Nồng độ chất tan duy nhất chỉ quyết định khi thế áp lực bằng không.
Thế nước: bao gồm cả hiệu ứng của chất tan và áp suất: So sánh tổng thế nước của hai vế thay vì chỉ so sánh nồng độ chất tan. Một tế bào căng có thể có cùng tổng thế nước với môi trường xung quanh bất chấp thế chất tan không bằng nhau. Tại trạng thái cân bằng, không có chuyển dịch ròng, nhưng các phân tử nước vẫn có thể tiếp tục di chuyển theo cả hai chiều.
Nồng độ chất tan đơn thuần luôn quyết định sự di chuyển của nước trong một tế bào thực vật căng cứng.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
Trong tế bào căng, thành tế bào đẩy ngược lại: thế năng áp lực chống lại tác động của chất tan, và sự di chuyển phụ thuộc vào TỔNG. Nồng độ chất tan chỉ quyết định duy nhất khi thế năng áp lực bằng không.
Một thước đo tương đương áp suất của xu hướng di chuyển của nước so với một tham chiếu: viết thuật ngữ kỹ thuật.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
thế năng nước có nghĩa là một thước đo tương đương áp suất của xu hướng di chuyển của nước so với một tham chiếu.