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레포트/생활전문


순서

생명과학 - 수분포텐셜[water potential]에 대해서


설명

수분포텐셜[water potential]
-목차-
1.수분포텐셜의 개념(槪念).
2.수분 포텐셜의 방정식.
3.수분포텐셜의 측정(measurement)방법.
4.수분 포텐셜의 구성.

5.수분포텐셜의 예.

1. 수분포텐셜의 개념(槪念)
수분포텐셜이란 물의 에너지 상태를 묘사한 것으로 같은 온도에서 물과 자유수간에 생기는 단위부피당 화학포텐셜(어떤물질 1g분자량의 자유에너지[일정한 온도와 기압하에서 일로 전환할 수
있는 최대 에너지의 양]를 뜻함)을 수분포텐셜이라 합니다.
물의 화학포텐셜` 물 1g분자량의 자유에너지` 물 1g분자량이 일정한 온도와 기압하에서 일로 전환할 수 있는 최대 에너지의 양 〓 수분포텐셜
이러한 수분포텐셜은 생체막을 포함하여 반투막을 사이에 두고 한쪽에는 물, 다른쪽에는 삼투압을 갖는 용액이 있을 때, 물이 용액쪽으로 발생하는 압력의 원동력이기도하며 일반적으로 식물세포의 액포로 물을 끌어올리는 힘을 나타냅니다.
수분포텐셜은 증산작용을 이해하기위해 꼭 알아야할 용어이며...

수분포텐셜[water potential]


-목차-
1.수분포텐셜의 개념(槪念).


2.수분 포텐셜의 방정식.


3.수분포텐셜의 측정(measurement)방법.


4.수분 포텐셜의 구성.

5.수분포텐셜의 예.









1. 수분포텐셜의 개념(槪念)
수분포텐셜이란? 물의 에너지 상태를 묘사한 것으로 같은 온도에서 물과 자유수간에 생기는 단위부피당 화학포텐셜(어떤물질 1g분자량의 자유에너지[일정한 온도와 기압하에서 일로 전환할 수
있는 최대 에너지의 양]를 뜻함)을 수분포텐셜이라 합니다.
물의 화학포텐셜] 물 1g분자량의 자유에너지] 물 1g분자량이 일정한 온도와 기압하에서 일로 전환할 수 있는 최대 에너지의 양 〓 수분포텐셜
이러한 수분포텐셜은 생체막을 포함하여 반투막을 사이에 두고 한쪽에는 물, 다른쪽에는 삼투압을 갖는 용액이 있을 때, 물이 용액쪽으로 발생하는 압력의 원동력이기도하며 일반적으로 식물세포의 액포로 물을 끌어올리는 힘을 나타냅니다.
수분포텐셜은 증산작용을 이해하기위해 꼭 알아야할 용어이며 물의 이동방향을 정합니다.
또 수분포텐셜로 인해 자유수(Free water)는 방해장벽이 없다면 수분포텐셜이 높은 곳에서 낮은 지역으로 이동합니다.


위 그림들과 같이 순수한 물(자유수)는 수분포텐셜이 높은곳에서 낮은곳으로 이동합니다.

2. 수분포텐셜의 방정식
수분포텐셜(ψw)은 한 조건에서 용액중의 물의 화학포텐셜(μw)과 대기압하의 같은 온도에서 순수한 물의 화학포텐셜(μ?|w)과의 차이를 물의 부분몰부피(Vw, 물 1몰부피,18㎤/mol)로 나눈값으로 정의(定義)합니다.

ψw 〓 μw - μ?zw / Vw

*수분포텐셜에 용질의 농도와 압력이 끼치는 effect을 넣어 방정식으로 나타낸다면
[ψw〓 ψs+ψp]
로 나타낼 수 있습니다. (식물체에서의 수분포텐셜)


*수분포텐셜의 구성을 나타낸 방정식은
[ψw〓 ψp+ψm+ψs+ψg]
(ψw는 수분포텐셜, ψs는 용질 포텐셜(삼투 포…(생략(省略)) 텐셜), ψp는 압력 포텐셜, ψm은 매트릭 포텐셜, ψg는 중력 포텐셜이다.) 으로 나타냅니다.
[토양의 수분포텐셜식에서는 삼투와 압력 포텐셜값을 무시한다.]


*마지막으로 수압과 삼투압으로 나타낸다면
ψ 〓 p-π
(p는 수압 π는 삼투압)

과 같이 나타낼 수 있습니다.





3.수분포텐셜의 측정(measurement)방법
수분포텐셜의 측정(measurement)방법
① 가압상법 ② Constant Volume 방법 ③ Chardakov 방법
④ 기타 - 증기압법, 빙점강하법, 노점식방법

① 가압상법

1) 잎을 잘라내어 가압용기에 넣고 엽병의 절단면을 밖으로 나오게 밀봉한 다음 질소가스를 주입하여 압력을 높여나갑니다.

2) 그러면 절단할 때 끌려들어갔던 액이 점차 제자리로 돌아와 절단면에 나타납니다.

3) 이때 가한 압력에 -부호를 붙인 것이 절단직전의 도관의 부압이 되며, 도관의 삼투포텐셜은 무시할 수 있기 때문에 이 값이 바로 식물의 수분포텐셜이 됩니다.




② Constant Volume 방법

1) 만니톨 용액을 농도를 달리하여 준비하고 일정한 부피와 무게의 감자조직을 넣은 뒤 충분한 시간이 경과한 다음 무게의 變化(변화)를 측정(measurement)합니다.

2) 무게變化(변화)가 없는 용액의 농도를 찾아 그 용액의 삼투포텐셜 을 계산하며 그것이 바로 조직의 수분포텐셜이 됩니다.









③ Chardakov 방법
1) 농도별 설탕용액에 식물의 조직을 잠기게 하면 조직과 용액 사이에 수분포텐셜의 차이에 의해 물이 침투되어 용액의 농도가 증가되거나 감소합니다.

2) 메틸렌블루의 이동속도나 확산정도를 觀察(관찰) 하여 미세한 농도變化(변화)를 확인할 수 있습니다. 결과적으로 조직을 첨가해도 농도의 變化(변화)를 보이지 않는 용액의 삼투포텐셜을 계산하여 그 조직의 수분포텐셜을 알 수 있습니다.

3) constant volume 방법과 같지만 측정(measurement)방법이 조직의 부피 대신에 용액의 농도를 측정(measurement)하는 것입니다.

4) 러시아의 Cha

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