Су потенциалы. Биология, 11 сынып, дидактикалық материал.

Су потенциалы (Ψ_в) – судың термодинамикалық күйінің көрсеткіші.Судың кинетикалық энергиясы болатындықтан, сұйық және газ күйінде оның молекулалары үздіксіз қозғалыста болады.

Су молекуласының концентрациясы жоғары жүйеде су потенциалы да жоғары, олардың кинетикалық энергиясының қоысындысы да жоғары. Дистиллденген суда су потенциалы максимальды болады. Оның су потенциалын «0» ға тең етіп алады.

Су потенциалының өлшем бірлігі ретінде атмосфералық қысымның өлшем бірліктері паскали, бар алынады.

1 Па = 1 Н/м² (Н- ньютон); 1 бар=0,987 атм =10⁵ Па=100 кПА;

1 атм=1,0132 бар; 1000 кПа = 1 Мпа

Суда қандай да бір зат ерігенде оның потенциалы кемиді, яғни кез келген ерітіндідегі су потенциалы таза суға қарағанда ылғи да төмен. Стандартты жағдайда бұл теріс болып келеді.Осы теріс мөдшердің сандық көрсеткіші осмостық потенциал деп аталады (Ψ_осм)

Осмостық потенциал дегеніміз-ерітген заттардың болуынан су потенциалының кемуінің өлшемі.

Жасушаға су кірген кезде оның көлемі ұлғаяды да оның ішіндегі гидростатикалық қысым артады.Оның әсерінен плазмалемма жасуша қабырғасына қарай қысылып, керіледі (тургор). Плазмалеммаға \жасуша қабырғасы да қысым көрсетіп, қарсы бағытқа итереді. Бұл қысымдық потенциал (Ψ_қысым) немесе гидростатикалық потенциал (тургорлық). Судың жасушадағы мөлшері артқан сайын бұл потенциал да артады, ол ылғи да оң.

Срндықтан су потенциалы осмостық және қысымдық (тургорлық) немесе гидростатикалық потенциалға тәуелді.

Жасуша қабырғасына су қысым көрсетпеген жағдайда қабырғаның қысымдық потенциалы «0» болады да су потенциалы осмостық потенциалмен теңеседі.

Ψ_в. = Ψ_осм.

Су жасушаға өткен кездегі потенциалы осмостық потенциалмен қысымдық (тургорлық) потенциалдың айырмасына тең болады: Ψ_в.= Ψ_осм. + Ψ_қысым.

Су жасушаға өтуін тоқтатқан кезде - Ψ_осм. = Ψ_давл.,  Ψ_в. =0

Су ылғи да су потенциалы теріс бағытқа қарай қозғалады: энергиясы көп ортадан энгергиясы аз ортаға қарай өтеді:

Су жасушаға бөрту күшінің әсерінен де сіңірілуі мүмкін. Жасушадағы нәруыз сияқты оң немесе теріс зарядталған заттар су дипольдарын өзіне қарай тартады. Құрамында гемицеллюлозасы, пектинді заттары болатын, цитоплазмасында құрғақ салмақтың 80 % жоғарымолекулалық қосылытар болып табылатын жасушалар бөртуге қабілетті. Оларға су диффузиялық жолмен концентрация градиентіне сай өтеді. Бөрту күшін матрицалық потенциал деп атайды. (Ψ_матр). Ол ылғи да теріс. Оның мөлшері жасушадағы жоғарымолекулалық қосылыстардың мөлшеріне тәуелді. Бұл тұқым, меритема жасушалары сияқты вакуольсыз жасушаларда байқалады.