『壹』 高中生物滲透實驗中液面上升的能量來源
高中階段講濃度差,其實這里就是一個水勢高低問題。(具體計算記不清,可以看黑體字部分,了解吧)水勢:水溶液的化學勢與同溫同壓同一系統中的純水的化學勢之差除以水的偏摩爾體積所得的商。純水的自由能最大,水勢也最高。溶液中的溶質顆粒降低了水的自由能,所以溶液中水的自由能要比純水低。將純水的水勢定為零,溶液的水勢就成為負值。溶液越濃,水勢越低。在一個滲透系統中,水移動方向決定於半透膜兩邊溶液的水勢高低。水勢高的溶液的水,流向水勢低的溶液。水分從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象,稱為滲透作用在這個裝置中,燒杯中純水的水勢高,裡面的蔗糖溶液水勢低,所以就擴散進去了。
『貳』 水勢和滲透壓有什麼關系
【水勢】根據熱力學原理,系統中物質的總能量可分為束縛能和自由能,束縛能是不能轉化為用於做功的能量,而自由能是在溫度恆定的條件下用於做功的能量。一種物質每摩爾的自由能就是該物質的化學勢,衡量水分反應或轉移能量的高低,用水勢表示。水溶液的化學勢與同溫同壓同一系統中的純水的化學勢之差除以水的偏摩爾體積所得的商,稱為水勢。
純水的自由能最大,水勢也最高。溶液中的溶質顆粒降低了水的自由能,所以溶液中水的自由能要比純水低。將純水的水勢定為零,溶液的水勢就成為負值。溶液越濃,水勢越低。在一個滲透系統中,水移動方向決定於半透膜兩邊溶液的水勢高低。水勢高的溶液的水,流向水勢低的溶液。水分從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象,稱為滲透作用。
【滲透壓】滲透壓是衡量溶液中溶質濃度的一種方法,其計算公式為π=CRT,其中C為溶液中溶質的濃度,R是氣體常數,T為熱力學溫度。由公式可以看出,溶液中滲透壓的高低與溶液中溶質粒子的大小、電荷的多少及其化學性質無關,而取決於溶液中溶質粒子的濃度。
在機體內引起滲透壓的有效物質包括有機物和無機物。由於體內無機鹽的濃度、解離程度都比有機物高得多,所以體液中無機鹽提供的滲透壓最大,而有機物提供的滲透壓很小。
【關系】水勢反應水的多少(溶劑的多少),滲透壓反應溶質的多少。所以水勢越大,滲透壓越小;水勢越小,滲透壓越大。
『叄』 植物靠什麼吸收水
雙子葉植物根的增粗生長主要是形成層和木栓形成層活動的結果。形成層的發生和活動:在初生生長結束後,首先由保留在初生韌皮部內側的原形成層細胞進行平周分裂,形成了數個弧形的形成層片段,接著每個形成層片段兩端的薄壁細胞也開始分裂,使形成層片段沿初生木質部放射角擴展至中柱鞘處,此時,正對著原生木質部處的中柱鞘細胞也恢復分裂能力,形成形成層的一部分,使整個形成層連接為一波浪狀形成層環,由於波狀形成層環的凹陷部分產生早,分裂快,且向內產生的次生木質部細胞多於向內產生的次生韌皮部細胞,凹陷部分逐漸向外推移,使整個形成層變為圓筒狀,變圓後的形成層進行大量的平周分裂和少量的垂周分裂,向內產生大量的次生木質部,向外產生少量的次生木質部,使根不斷地增粗。
在形成層活動的同時,中柱鞘細胞經脫分化,進行平周和垂周分裂,向外產生多層木栓細胞,構成木栓層,向內產生少量的薄壁細胞,構成栓內層。木栓層、木栓形成層和栓內層共同組成周皮。周皮外圍的表皮和皮層破裂脫落,木栓形成層的活動有一定的周期性,一般是每年新發生,發生位置逐年向內推移。
根的次生結構自外向內依次為周皮、初生韌皮部(如有,則常被擠毀)、次生韌皮部、形成層和次生木質部。次生木質部則仍保留在中央。
七、側根是怎樣形成的?簡要說明它的形成過程和發生位置。
答:側根是由側根原基發育形成的。側根原基由母根皮層以內的中柱鞘的一部分細胞經脫分化、恢復分裂能力形成。
當側根開始發生時,中柱鞘的某些細胞脫分化、恢復分生能力,最初幾次的分裂是平周分裂,以後再向各個方向分裂,產生一團新細胞,形成了側根原基。側根原基進一步發育,向母根的一側生長,逐步分化成根冠,分生區和伸長區。由於側根不斷生長所產生的壓力和根冠分泌物質可使皮層和表皮細胞溶解,最終側根穿過皮層和表皮伸出母根外,側根伸入土壤前,其成熟區已初步形成,其輸導組織與母根的輸導組織相通,入土時產生根毛,逐漸形成完整的根尖。
『肆』 一道生物題
水勢
1.亦作"水埶"。
2.水流的趨勢。
3.指水位或水的流量與沖力。
4.指游水的技能。
5.水勢(water potential): 即水的化學勢。在同溫同壓下,每偏摩爾體積水的自由能與1摩爾純水的自由能之差,稱為水勢,用符號ψw表示。在植物生理學中,水勢是指每偏摩爾體水的化學勢(μw)與同溫、同壓、同一體系中純水的化學勢(μw0)之差除以水的偏摩爾體積所得的商。
在任何狀況下,水分流動的方向總是由水勢高的地方流向水勢低的地方。水勢是水分移動的能量基礎或基本動力,它造成水分移動的趨勢。
因此,水勢是一個能判斷自然界中水運動方向和限度的物理量,也是植物水分狀態的基本度量單位。純水的自由能最大,水勢最高,在常溫常壓下規定為零,任何溶液的水勢因溶質的存在而小於零,為負值。如:
1mol 蔗糖液水勢為-2.69MPa
1mol KCl溶液水勢為-4.5MPa
海水的水勢約為-2.5MPa
水勢的單位
(1) 帕(pascle),常用MPa 表示。
1 Mpa=106 Pa, Pa=N·m-2
(2) 曾經使用過的一些水勢單位:
巴(bar)、大氣壓(atm)等;
以上3種單位的換算關系如下:
1 Mpa = 10 bar = 9.87 atm
『伍』 純水和溶液的自由能哪個大如何比較
純水的大,溶液中的溶質顆粒降低了水的自由能。
『陸』 植物細胞為什麼吸收水勢相同的生長素
因為這樣才能保證細胞正常的生理狀態。細胞吸水有三種方式:未形成液泡的細胞,靠吸漲作用吸水;液泡形成以後,細胞主要靠滲透作用吸水;與滲透作用無關的代謝性吸水。在這三種方式中以滲透作用吸水為主。滲透作用是水分進出細胞的基本過程,而且水分移動需要能量做功。根據熱力學原理,系統中物質的總能量可分為束縛能和自由能,束縛能是不能轉化為用於做功的能量,而自由能是在溫度恆定的條件下用於做功的能量。一種物質每摩爾的自由能就是該物質的化學勢,衡量水分反應或轉移能量的高低,用水勢表示。水溶液的化學勢與同溫同壓同一系統中的純水的化學勢之差除以水的偏摩爾體積所得的商,稱為水勢。
純水的自由能最大,水勢也最高。溶液中的溶質顆粒降低了水的自由能,所以溶液中水的自由能要比純水低。將純水的水勢定為零,溶液的水勢就成為負值。溶液越濃,水勢越低。在一個滲透系統中,水移動方向決定於半透膜兩邊溶液的水勢高低。水勢高的溶液中的水,流向水勢低的溶液。水分從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象,稱為滲透作用。植物細胞的細胞壁主要是由纖維素分子組成的,它對水和溶質是全通透的。而細胞膜和液泡膜都是半透膜,實際上可以把包括細胞膜、細胞質和液泡膜在內的原生質層當作一個半透膜來看待。液泡里的細胞液具有一定的水勢。這樣,細胞液、原生質層和環境中溶液之間,便會發生滲透作用。當環境中溶液的水勢高,而液泡中細胞液的水勢低時,環境中溶液所含的水就會進入細胞中。當然,細胞吸水不僅僅與水勢有關,還受到其他因素的影響
『柒』 根系的不同部位吸收水分
吸收水分只跟根莖大小,根毛區大小和多少由關系,和抗旱沒有關系。很多抗旱植物抗旱和很多其他原因還有關系的,比如(舉個例子:仙人掌)葉子退化為針狀用來減少葉片的水分蒸騰掉。
根系吸水的部位
根系從每條根的根尖吸收水分。根尖是指從根的尖端到著生根毛的部位(根毛區)。根毛區以上的部分其根毛已不復存在。當根毛長到一定時間後就枯死,表皮毀壞、脫落,這時皮層的外層細胞(外皮層)的細胞壁發生栓質化代替表皮產生保護作用。外皮層是單層細胞,它排列整齊,沒有細胞間隙,由於細胞壁中又加入了栓質(脂類物質),使細胞壁不能透水。因此,根毛區以上的根系沒有吸水功能。所以根毛區又是根尖吸水的主要部位。
根系吸水的機理
根系由根尖吸收水分,因此,吸水的機理應從構成根尖的細胞吸水講起,然後再講根部的吸水。
植物細胞是一個滲透系統
水分在植物細胞內的運動,是由各部分水的自由能差引起的。自由能就是在恆溫條件下,用於作功的能量。在相同溫度下,一個系統中一克分子容積的水(溶液)與一克分子容積純水之間的自由能差數叫水勢。純水的自由能最大,水勢也最高(純水的水勢定為0),溶液中的溶質顆粒會降低水的自由能,溶液越濃其水勢也越低(溶液水勢為負值)。
當兩種不同濃度的溶液,被一個半透性膜(溶劑自由通過,溶質通過有很大限制的膜)所分隔時,水分子就會從水勢高的區域通過半透性膜向水勢低的區域移動,直至二者水勢相等為止。這種現象稱為滲透作用。
一個具有液泡的成熟細胞,可以把它和它所處的溶液環境看成是一個滲透系統。它的原生質層(質膜、中質和液泡膜)就相當於半透性膜(實際上是一個選擇透性膜)。液泡內的細胞液溶解有多種物質,具有較低的水勢。這樣,環境溶液便會通過原生質層與細胞液之間發生滲透作用。其水分子移動方向決定於細胞與外界溶液的水勢差。
根系吸水的動力
根系的吸水可分為主動吸水和被動吸水。
(1)主動吸水
根壓是主動吸水的動力。根壓就是由於根系的生理活動使液流沿根部上升的壓力。目前對於主動吸水的機理還未完全清楚,但滲透作用是起著重要的作用的。由於根部導管周圍活細胞代謝活動的結果,不斷向導管內分泌無機鹽及簡單的有機物,使導管內的水勢下降,成為低水勢的區域。
(2)被動吸水
由於枝葉的蒸騰作用所產生的蒸騰拉力,是根系被動吸水的動力。蒸騰作用是指植物體內的水分以氣體狀態散失到體外的現象。蒸騰作用主要通過葉片的氣孔進行。在陸生植物中,其體內的水分只有一小部分用於代謝活動,絕大部分都是通過蒸騰作用散失到體外。過度的蒸騰會使植物體內水分缺乏。但正常的蒸騰作用對植物是有利的。其中之一是,它與植物吸水有極重要的關系。葉片蒸騰時,氣孔下腔附近的細胞失水使水勢下降,它便從鄰近細胞吸水,通過質外體、導管、最後根部從土壤中吸水。蒸騰越強、失水就越多,水勢越低、蒸騰拉力就越大。
植物的根系吸水,一是由根壓引起的主動吸水,一是由蒸騰拉力引起的被動吸水。兩者誰佔主導地位則決定於植物的蒸騰強度。一般在早春,多年生植物的葉片還未開放以前及土壤水分充足、大氣濕度大、土溫高蒸騰作用較小時,根壓是水分上升的主要動力。在植物生長的旺盛時期,蒸騰強度較大時則以蒸騰拉力的被動吸水為主。
『捌』 生物 在同溫同壓下,純水與不同濃度的水溶液比較,水勢最高的是
純水
在等溫等壓下,體系(如細胞)中的水與純水之間每偏摩爾體積的水的化學勢差。用符號ψ(音PSi)或Ψw表示。水分的運動需要能量作功,所以水分的移動和平衡是一個屬於「能學」的問題,長期以來誤用力(如吸水力)的概念來描述。60年代以後,植物生理學中,關於水分進出細胞的問題,普遍採用水勢的概念,水勢概念是從熱力學的基本規律中推導出來的,它由自由能、化學勢引伸而來。水勢是推動水分移動的強度因素。可通俗地理解為水移動的趨勢。水總是由高水勢處自發流向低水勢處,直到兩處水勢相等為止。任何含水體系的水勢,要受到能改變水自由能的諸因素(如溶質、壓力等)的影響,使體系的水勢有所增減。例如溶於水的溶質能降低體系的自由能,使水勢降低。純水的水勢被規定:在標准狀況下(在一個大氣壓下,與體系同溫度時)為零。這里說的純水是指不以任何方式(物理或化學)與其他物質結合的純的自由水。它「無牽無掛」所含自由能最高,所以純水的水勢最高。當純水中溶有任何物質時,由於溶質(分子或離子)與水分子相互作用,消耗了部分自由能,所以任何溶液的水勢比純水低。溶液的溶質越多,溶液的水勢越低。 如: 1mol 蔗糖液水勢為-2.69MPa 1mol KCl溶液水勢為-4.5MPa 海水的水勢約為-2.5MPa 水勢的單位 (1) 帕(pascle),常用MPa 表示。 1 Mpa=106 Pa, Pa=N·m-2 (2) 曾經使用過的一些水勢單位: 巴(bar)、大氣壓(atm)等; 以上3種單位的換算關系如下: 1 Mpa = 10 bar = 9.87 atm