Klíčový rozdíl mezi vodním potenciálem a osmotickým potenciálem je ten, že vodní potenciál je mírou koncentrace volných molekul vody, zatímco osmotický potenciál je mírou tendence roztoku odebírat vodu z čisté vody poloměrem. -propustná membrána prostřednictvím osmózy.
Potenciál vody a potenciál rozpuštěné látky nebo osmotický potenciál jsou dvě míry potenciální energie vody. Vodní potenciál popisuje, jak volně se mohou molekuly vody pohybovat v určitém prostředí nebo systému. Osmotický potenciál popisuje potenciální energii molekul vody, když jsou v roztoku molekuly rozpuštěné látky. Molekuly rozpuštěných látek přitahují molekuly vody a omezují jejich svobodu pohybu. Vodní potenciál i osmotický potenciál se měří v Mpa. Vodní potenciál může být nula nebo záporná hodnota, ale nemůže to být kladná hodnota. Navíc čistá voda má nulový vodní potenciál a nulový osmotický potenciál.
Co je vodní potenciál?
Vodní potenciál je mírou koncentrace volných molekul vody. Volné molekuly vody jsou molekuly vody, které se mohou volně pohybovat. Jedná se tedy o potenciální energii ve vodě. Řecké písmeno ψ (psi) se používá k označení vodního potenciálu a měří se z jednotky tlaku: megapascalů (MPa). Vypočítá se pomocí rovnice Ψ=Ψs + Ψp + Ψg + Ψm. Ψs znamená potenciál rozpuštěné látky, Ψp tlakový potenciál, Ψg gravitační potenciál a Ψm potenciál matrice.
Obrázek 01: Potenciál vody
Čistá voda má nulový vodní potenciál. Potenciál vody je tedy rozdíl mezi potenciálem v daném vzorku vody a čisté vody. Daný vzorek, který obsahuje rozpuštěné látky, má negativní vodní potenciál. Když je tam hodně molekul rozpuštěné látky, molekuly vody se méně volně pohybují; proto existuje negativní potenciální energie. Když je koncentrace rozpuštěných látek ve vzorku vyšší, pohyby molekul vody jsou v roztoku menší. Voda se obecně pohybuje od vysokého vodního potenciálu k nízkému vodnímu potenciálu. Vodní potenciál nemá kladnou hodnotu.
V rostlinách je vodní potenciál důležitý při přesunu vody k listům, aby mohla probíhat fotosyntéza. Kromě toho je vodní potenciál potřebný k přesunu vody z půdy do horní části rostlin.
Co je osmotický potenciál?
Osmotický potenciál, známý také jako solutový potenciál, je součástí vodního potenciálu. Je to míra vodního potenciálu pro pohyb z oblasti s nižší koncentrací rozpuštěné látky do vyšší koncentrace rozpuštěné látky. Osmotický potenciál čisté vody je nulový. Roztok má negativní osmotický potenciál. Přítomnost rozpuštěných látek vždy činí osmotický potenciál negativním, protože molekuly vody se budou méně volně pohybovat kvůli molekulám rozpuštěné látky. Obecně se osmotický potenciál snižuje s rostoucí koncentrací rozpuštěné látky. Osmotický potenciál se označuje Ψs a měří se v Mpa.
Obrázek 02: Osmotický potenciál
Osmotický potenciál lze definovat jako potenciál molekul vody pohybovat se z hypotonického roztoku do hypertonického roztoku přes semipermeabilní membránu. Hypotonický roztok má nižší koncentraci rozpuštěné látky a více vody, zatímco hypertonický roztok má vysokou koncentraci rozpuštěné látky a méně vody. Rozdíl mezi osmotickým potenciálem způsobuje pohyb vody z hypotonického do hypertonického roztoku. Když jsou osmotické potenciály dvou oblastí nebo roztoků podobné, nedochází mezi nimi k žádnému čistému pohybu molekul vody a roztoky se nazývají izotonické roztoky.
Jaké jsou podobnosti mezi vodním potenciálem a osmotickým potenciálem?
- Osmotický potenciál je součástí vodního potenciálu.
- Vodní potenciál a osmotický potenciál jsou v čisté vodě nulové.
- Jakýkoli roztok má negativní vodní potenciál a negativní osmotický potenciál.
- Jsou měřeny v MPa.
- V rostlinných buňkách je vodní potenciál i potenciál rozpuštěné látky záporný.
Jaký je rozdíl mezi vodním potenciálem a osmotickým potenciálem?
Vodní potenciál je mírou potenciální energie vody v systému ve srovnání s čistou vodou, zatímco osmotický potenciál je potenciál molekul vody pohybovat se z hypotonického roztoku do hypertonického roztoku přes semipermeabilní membránu osmóza. Toto je klíčový rozdíl mezi vodním potenciálem a osmotickým potenciálem. Kromě toho k vodnímu potenciálu dochází v důsledku pohybu volných molekul vody v určitém prostředí, zatímco k osmotickému potenciálu dochází v důsledku rozpuštěných solutů.
Níže uvedená tabulka shrnuje rozdíly mezi vodním potenciálem a osmotickým potenciálem.
Shrnutí – vodní potenciál vs. osmotický potenciál
Vodní potenciál je mírou potenciální energie ve vodě, zatímco osmotický potenciál je část vodního potenciálu, která je výsledkem přítomnosti částic rozpuštěné látky. Osmotický potenciál je tedy výsledkem rozpuštěných solutů. Vodní potenciál (Ψ) se rovná tlakovému potenciálu (Ψp) + rozpuštěné látky nebo osmotickému potenciálu (Ψs). Osmotický potenciál je jednou ze dvou složek vodního potenciálu. Vodní potenciál v čisté vodě je nulový. Podobně osmotický potenciál v čisté vodě je nulový. Jak vodní potenciál, tak osmotický potenciál se stanou negativními, když jsou rozpuštěné látky rozpuštěny ve vodě. Toto shrnuje rozdíl mezi vodním potenciálem a osmotickým potenciálem.
