Kľúčový rozdiel medzi vodným potenciálom a osmotickým potenciálom je v tom, že vodný potenciál je mierou koncentrácie voľných molekúl vody, zatiaľ čo osmotický potenciál je mierou tendencie roztoku odoberať vodu z čistej vody polomerom. -priepustná membrána cez osmózu.
Vodný potenciál a potenciál rozpustenej látky alebo osmotický potenciál sú dve miery potenciálnej energie vody. Vodný potenciál popisuje, ako sa môžu molekuly vody voľne pohybovať v konkrétnom prostredí alebo systéme. Osmotický potenciál opisuje potenciálnu energiu molekúl vody, keď sú v roztoku molekuly rozpustenej látky. Molekuly rozpustenej látky priťahujú molekuly vody a obmedzujú ich slobodu pohybu. Vodný potenciál aj osmotický potenciál sa merajú v Mpa. Vodný potenciál môže byť nula alebo záporná hodnota, ale nemôže to byť kladná hodnota. Navyše, čistá voda má nulový vodný potenciál a nulový osmotický potenciál.
Čo je potenciál vody?
Vodný potenciál je mierou koncentrácie voľných molekúl vody. Voľné molekuly vody sú molekuly vody, ktoré sa môžu voľne pohybovať. Ide teda o potenciálnu energiu vo vode. Grécke písmeno ψ (psi) sa používa na označenie vodného potenciálu a meria sa z jednotky tlaku: megapascalov (MPa). Vypočíta sa pomocou rovnice Ψ=Ψs + Ψp + Ψg + Ψm. Ψs znamená potenciál rozpustenej látky, Ψp tlakový potenciál, Ψg gravitačný potenciál a Ψm potenciál matrice.
Obrázok 01: Potenciál vody
Čistá voda má nulový vodný potenciál. Vodný potenciál je teda rozdiel medzi potenciálom v danej vzorke vody a čistej vody. Daná vzorka, ktorá obsahuje rozpustené látky, má negatívny vodný potenciál. Keď je veľa molekúl rozpustenej látky, molekuly vody sa menej voľne pohybujú; preto existuje negatívna potenciálna energia. Keď je koncentrácia rozpustených látok vo vzorke vyššia, pohyby molekúl vody sú v roztoku menšie. Voda sa vo všeobecnosti pohybuje od vysokého vodného potenciálu k nízkemu vodnému potenciálu. Vodný potenciál nemá kladnú hodnotu.
V rastlinách je vodný potenciál dôležitý pri premiestňovaní vody do listov, aby sa mohla uskutočniť fotosyntéza. Okrem toho je potrebný vodný potenciál na presun vody z pôdy do vrchnej časti rastlín.
Čo je osmotický potenciál?
Osmotický potenciál, tiež známy ako potenciál rozpustenej látky, je súčasťou vodného potenciálu. Je to miera vodného potenciálu pre pohyb z oblasti s nižšou koncentráciou rozpustenej látky do vyššej koncentrácie rozpustenej látky. Osmotický potenciál v čistej vode je nulový. Roztok má negatívny osmotický potenciál. Prítomnosť rozpustených látok vždy robí osmotický potenciál negatívnym, pretože molekuly vody sa budú menej voľne pohybovať v dôsledku molekúl rozpustenej látky. Vo všeobecnosti sa osmotický potenciál znižuje so zvyšujúcou sa koncentráciou rozpustenej látky. Osmotický potenciál je označený Ψs a meraný v Mpa.
Obrázok 02: Osmotický potenciál
Osmotický potenciál možno definovať ako schopnosť molekúl vody pohybovať sa z hypotonického roztoku do hypertonického roztoku cez semipermeabilnú membránu. Hypotonický roztok má nižšiu koncentráciu rozpustenej látky a viac vody, zatiaľ čo hypertonický roztok má vysokú koncentráciu rozpustenej látky a menej vody. Rozdiel medzi osmotickým potenciálom spôsobuje pohyb vody z hypotonického do hypertonického roztoku. Keď sú osmotické potenciály dvoch oblastí alebo roztokov podobné, nedochádza medzi nimi k žiadnemu čistému pohybu molekúl vody a roztoky sa nazývajú izotonické roztoky.
Aké sú podobnosti medzi vodným potenciálom a osmotickým potenciálom?
- Osmotický potenciál je súčasťou vodného potenciálu.
- Vodný potenciál a osmotický potenciál sú v čistej vode nulové.
- Akýkoľvek roztok má negatívny vodný potenciál a negatívny osmotický potenciál.
- Merajú sa v MPa.
- V rastlinných bunkách je vodný potenciál aj potenciál rozpustenej látky záporný.
Aký je rozdiel medzi potenciálom vody a osmotickým potenciálom?
Vodný potenciál je miera potenciálnej energie vody v systéme v porovnaní s čistou vodou, zatiaľ čo osmotický potenciál je potenciál molekúl vody pohybovať sa z hypotonického roztoku do hypertonického roztoku cez polopriepustnú membránu osmóza. Toto je kľúčový rozdiel medzi vodným potenciálom a osmotickým potenciálom. Okrem toho vodný potenciál vzniká v dôsledku pohybu voľných molekúl vody v konkrétnom prostredí, zatiaľ čo osmotický potenciál vzniká v dôsledku rozpustených látok.
V tabuľke sú zhrnuté rozdiely medzi vodným potenciálom a osmotickým potenciálom.
Zhrnutie – Vodný potenciál verzus osmotický potenciál
Vodný potenciál je miera potenciálnej energie vo vode, zatiaľ čo osmotický potenciál je časť vodného potenciálu, ktorá je výsledkom prítomnosti častíc rozpustenej látky. Preto je osmotický potenciál výsledkom rozpustených látok. Vodný potenciál (Ψ) sa rovná tlakovému potenciálu (Ψp) + rozpustená látka alebo osmotický potenciál (Ψs). Osmotický potenciál je jednou z dvoch zložiek vodného potenciálu. Vodný potenciál v čistej vode je nulový. Podobne osmotický potenciál v čistej vode je nulový. Vodný potenciál aj osmotický potenciál sa stávajú negatívnymi, keď sú rozpustené látky rozpustené vo vode. Toto sumarizuje rozdiel medzi vodným potenciálom a osmotickým potenciálom.
