水ポテンシャルと浸透ポテンシャルの大きな違いは、水ポテンシャルが自由水分子の濃度を表すのに対し、浸透ポテンシャルは溶液が半透膜を通して浸透により純水から水を吸い上げようとする性質であることである。

水の位置エネルギーを表す指標として、水ポテンシャルと溶質ポテンシャルまたは浸透圧ポテンシャルがある。水ポテンシャルは、特定の環境またはシステムにおいて、水分子がどのように***するのかを記述します。浸透圧ポテンシャルは、溶液中に溶質分子が存在する場合の水分子の位置エネルギーを表しています。溶質分子は水分子を引き寄せ、閉じ込める ****。水ポテンシャルと浸透圧ポテンシャルはともにメガパスカルで測定される。水ポテンシャルはゼロでもマイナスでも良いが、プラスはダメ。また、純水は水ポテンシャルも浸透ポテンシャルもゼロである。

カタログ

1.概要と主な違い 2.水ポテンシャルとは 3.浸透ポテンシャルとは 4.水ポテンシャルと浸透ポテンシャルの類似点 5.水浸透ポテンシャルと平行ポテンシャルの比較表 6.まとめ

水ポテンシャルは何ですか？

水ポテンシャルは、自由な水分子の濃度を示す指標である。自由水の分子は、○○○の水分子です。そのため、水の位置エネルギーである。ギリシャ文字のψ（psi）は水のポテンシャルを表すのに使われ、圧力の単位はメガパスカル（MPa）である。Ψsは溶質ポテンシャル、Ψpは圧力ポテンシャル、Ψgは重力ポテンシャル、Ψmはマトリックスポテンシャルを表しており、ψ＝Ψs＋Ψp＋Ψg＋Ψmとして計算される。

図01：ウォーターポテンシャル

純水の水ポテンシャルは0である。したがって、水ポテンシャルは、ある水試料と純水との間の電位差である。溶質を含む試料は、負の水ポテンシャルを持つ。溶質分子が多いと、水分子の運動の自由度が減るので、負の位置エネルギーが存在することになります。試料中の溶質の濃度が高いと、溶液中の水分子の動きが小さくなる。水は通常、水ポテンシャルの高いところから低いところへ流れます。水ポテンシャルは正の値をとらない。

植物では、光合成のために葉に水を送るために、水ポテンシャルが非常に重要である。また、土壌から植物の上部に水を運ぶためには、水ポテンシャルが必要である。

オ**ック潜在能力は何ですか？

浸透圧ポテンシャルは、溶質ポテンシャルとも呼ばれ、水ポテンシャルの構成要素の一つである。低溶質濃度域から高溶質濃度域に移動する水のポテンシャルを示す指標である。純水中の浸透圧ポテンシャルは0である。水溶液は負の浸透圧ポテンシャルを持つ。溶質があると、溶質分子によって水分子の移動の自由度が減るため、浸透圧ポテンシャルは常にマイナスになります。一般に、浸透圧ポテンシャルは溶質濃度の上昇とともに低下する。浸透圧ポテンシャルはメガパスカルでΨsと表記される。

図02: ペネトレーション・ポテンシャル

浸透圧ポテンシャルは、半透膜を通して低張溶液から高張溶液へ水分子が移動するポテンシャルと定義することができる。低張性溶液は溶質濃度が低く、水分が多く含まれ、高張性溶液は溶質濃度が高く、水分が少なく含まれます。浸透圧ポテンシャルの違いにより、低張力溶液から高張力溶液へ水分が移動する。2つの領域または溶液が同じような浸透圧ポテンシャルを持つとき、それらの間で水分子の正味の移動はなく、2つの溶液は等張溶液と呼ばれます。

水ポテンシャルとオ**ック潜在能力の共通点

• 浸透ポテンシャルは、水ポテンシャルの構成要素である。
• 純水は水ポテンシャルも浸透ポテンシャルもゼロである。
• どんな溶液も負の水ポテンシャルと負の浸透ポテンシャルを持っています。
• メガパスカルで表示されます。
• 植物細胞では、水と溶質の電位はともに負である。

水ポテンシャルとオ**ック潜在能力の違い

水ポテンシャルは、系内の水の位置エネルギーを純水と比較した指標であり、浸透ポテンシャルは、低張力溶液から高張力溶液へ浸透によって移動する水分子の位置エネルギーである。これが、水ポテンシャルと浸透圧ポテンシャルの重要な違いである。さらに、水ポテンシャルは与えられた環境下での自由な水分子の移動によるものであるのに対し、浸透圧ポテンシャルは溶解した溶質によるものである。

下の表は、水ポテンシャルと浸透ポテンシャルの違いをまとめたものです。

概要 - 水ポテンシャル vs. オ**ック潜在能力

水中の位置エネルギーを表すのが水ポテンシャルで、浸透圧ポテンシャルは溶質粒子の存在による水ポテンシャルの一部である。したがって、浸透圧ポテンシャルは溶質が溶解した結果である。水ポテンシャル（Ψ）は、圧力ポテンシャル（Ψp）＋溶質または浸透圧ポテンシャル（Ψs）に等しくなります。浸透圧ポテンシャルは、水ポテンシャルの2つの要素のうちの1つである。純水中の水ポテンシャルは0である。同様に、純水中の浸透圧ポテンシャルもゼロである。水に溶質が溶けているときは、水ポテンシャルも浸透ポテンシャルも負になる。こうして、水ポテンシャルと浸透圧ポテンシャルの違いがまとめられる。

引用

1 「水ポテンシャル」『生物学辞典』2017年4月29日、こちらでご覧いただけます。"植物における水と溶質の輸送"ルーメン・インフィニット・バイオロジー、こちらで入手できます。2 "植物における水と溶質の輸送"。