Definição potencial de água
O potencial da água é a energia potencial da água em um sistema em comparação com a água pura, quando a temperatura e a pressão são mantidas iguais. Também pode ser descrito como uma medida de como as moléculas de água podem se mover em um ambiente ou sistema específico. É medido em quilopascals (KPa) e é representado pela letra grega PSI (ψ). O potencial da água nunca é positivo, mas tem um valor máximo de zero, que é o da água pura à pressão atmosférica. Quando se trata de água impura, ou água que possui solutos, quanto mais soluto existe, mais negativo ψ se torna, uma vez que as moléculas de soluto atrairão as moléculas de água e restringirão sua liberdade de se mover.
Movimento de moléculas de água
A água se move de áreas de onde o potencial da água é maior (ou menos negativo), para áreas onde é menor (ou mais negativo), e nos referimos a esse movimento como osmose. Por exemplo, no diagrama abaixo, a solução ao redor da célula é hipertônica, o que significa que possui uma concentração mais alta de soluto, portanto, um menor potencial de água, do que o interior da célula. Como a célula possui uma membrana parcialmente permeável, permitindo que o movimento da água dentro e fora dela, a água se moverá de dentro da célula, onde ψ é mais alto, para fora da célula, onde ψ é menor. Isso pode levar à morte de células em organismos vivos. Por outro lado, uma célula que é colocada em uma solução de água pura pode pegar água até que ela explode e morra. Portanto, as células precisam de um ambiente que não difere significativamente em suas concentrações de soluto.
O potencial da água é o que permite que a água entre nas raízes das plantas quando há mais soluto nas células radiculares do que a água no solo. E à medida que subimos a planta, ψ diminui cada vez mais, desenhando água para as hastes e depois as folhas, que constantemente obtêm a água evaporada delas, mantendo uma alta concentração de soluto e um baixo. Em nosso corpo, a concentração de soluto é regulada através da osmorregulação, que controla e mantém as concentrações de água e sal para nos manter vivos.
Fórmula potencial de água
A fórmula usada para calcular ψ é a seguinte:
Ψ = ψs + ψ
No entanto, geralmente é simplificado como esta fórmula, que também está correta:
Ψ = ψs + ψ
Aqui, ψs significa potencial de soluto, ψp para potencial de pressão, ψg para potencial gravitacional e ψm para o potencial matricular. O potencial de pressão refere -se à pressão física exercida por objetos ou membranas celulares nas moléculas de água e aumenta com o aumento da pressão. Observe que o potencial de pressão é geralmente mantido em um positivo nas células vegetais para que elas mantenham sua forma, permitindo que a planta permaneça rígida. Além disso, o potencial matricular leva em consideração as forças entre moléculas de água e superfícies ou substâncias, como o solo ou as membranas celulares. O potencial matricular é sempre negativo e é mais significativo em sistemas secos, como os solos, porque descobrimos que as partículas de água estão fortemente ligadas às partículas do solo. Como o nome indica, o potencial gravitacional é a maneira como a gravidade da Terra influencia a liberdade das moléculas de água para se mover. Finalmente, o potencial do soluto depende da quantidade de soluto em uma solução e diminui à medida que a concentração de soluto aumenta.
Termos de biologia relacionados
- Difusão – A propagação arbitrária de partículas de uma região onde estão em uma concentração mais alta para outra, onde estão em uma concentração mais baixa.
- Solução hipotônica – uma solução com uma maior concentração de soluto em comparação com outra solução.
- Solução isotônica – uma solução com uma concentração de soluto igual à de outra solução.
- Viscosidade – até que ponto um fluido resiste ao fluxo.
Questionário
1. O que podemos esperar observar se colocarmos uma célula dentro de uma solução em que a célula ψ é igual a -0,3 kPa e a da solução é -0,9 kPa? R. A água sairá da célula B. A água se moverá para a célula C. A água não se moverá para dentro ou para fora da célula D. A célula estourará
Resposta à pergunta nº 1
A está correto. A água se move de uma área onde o potencial da água é maior, para uma área onde é menor. Isso significa que ele passaria da célula para a solução para fora.
2. Simplificando, o potencial da água é: A. A quantidade de água que as raízes podem ocupar por dia B. a combinação de pressão osmótica e forças gravitacionais C. A combinação de potencial de soluto e potencial de pressão D. A quantidade de pressão necessária para empurre a água para cima de uma haste de planta
Resposta à pergunta nº 2
C está correto. A fórmula simples que usamos é ψ = potencial de soluto (ψs)+potencial de pressão (ψp).
3. Qual dos seguintes valores do potencial da água indica o ambiente mais seco? A. -0.1 pka B. -1 pka C. -0,03 pka D. -5 pka
Resposta à pergunta nº 3
D está correto. Quanto mais seco o ambiente, mais soluto existe e, portanto, mais negativo é o valor de ψ obtivemos.
4. Como o potencial da água varia em relação à concentração de soluto? A. aumenta quanto maior a concentração de soluto B. diminui quanto maior a concentração de soluto C. Não é afetado pela concentração de soluto D. concentração de soluto tem um efeito inconsistente nele
Resposta à pergunta nº 4
B está correto. Quanto maior a concentração de soluto, menos livres as moléculas de água serão movidas, e mais inferior é ψ.
Última atualização em 19 de agosto de 2022