Potensiyela avê (bi înglîzî: water potential), pîvana enerjiya serbest a avê li gor yekîneya qebareya wê.[1]
Di riwekzaniyê de potansiyela avê, ji ber osmoz, rakêş, zexta mekanîkî û bandorên matrîksê, meyla veguhaztina avê ya ji deverek bo deverek din nîşan dide. Di warê bikaranîna hêza hîdrolî de, riwek endazyarên yeman in. Tenê bi karanîna qanunên bingehîn ên fîzîkê û manîpulekirina enerjiya potensiyelê, riwek dikarin avê bigihînin serê darek bi bilindiya 116 metreyê. Herwisa riwek dikarin ji enerjiya hîdrolî, bi têra xwe hêz berhem bikin ko kevir û zinaran parçe bikin, rêyan biqelişînin. Riwek ji bo van karan, potensiyela avê bi kar tînin.[2]
Fîzyolgên riwekan bi enerjiya sîstemên avî ve eleqedar nabin, lê pir bala xwe didin ser tevgera avê ya di navbera du sîsteman. Bi kurtasî, potensiyela avê, cudahiya enerjiya potensiyelê ya di navbera ava wê were lêkolînkirin û ava safî (di bin pestoya atmosferê û germahiya asayî ya hawirdorê de) ye. Her ko potensiyela gîrawe (bi înglîzî: solution) ya derdora xaneya riwekê diguhere, av bi ozmozê dikeve nav xaneyê an jî xaneyê diterikîne.[1]Heke du xaneyên riwekê li kêlaka hev bin û potensiyela avê di herdu xaneyan de ne yek be, di kîjan xaneyê de potensiyela avê zêde be, av ji wê xaneyê derbasî nav xaneya din dibe.[3]
Potensiyela avê bi tîpa ψ (psi) ya yewnanî tê destnîşankirin û bi yekîneyên pestoyê (pesto corek enerjiye ye) ya bi navê megapaskal (MPa) tê ravekirin.[1]Potensiyela ava safî (Ψwava safî) ji bo hêsankirina pênaseyê, wekî nîrxek sifir tê pejirandin (her çiqas ava safî (bi înglîzî: pure water) gelek enerjiya potansiyelê lixwe bigire jî ev enerjî tê paşguhkirin). Loma, nîrxên potensiyela avê ya ji bo ava nav reg, qed û pelên riwekê bi Ψw ava safî ve tê qiyaskirin û wisa tê ravekirin.[2]
Hin hokar di gîraweyên riwekê de bandor li ser potensiyela avê dikin. Ev hokar: xestî (tîrî) ya tiwaweyê, pesto, hêza rakêşanê (erdkêşî) û hokarên bi navê bandorên matrîksê ne. Bi hevkêşeya li jêr, potensiyela avê hatiye dabeşkirin bo pêkhateyên wê[4]
Ψsîstem = Ψtevahî = Ψs + Ψp + Ψg + Ψm
Li vir tiwawe bi Ψs, pesto bi Ψp, rakêş bi Ψg, û potansiyelên matrîks jî bi Ψm hatine nîşandan.
“Sîstem” dibe ko potensiyela ava axê (Ψax), ava regê (Ψreg), ava qedê (Ψqed), ava pelê (Ψpel) an jî ava atmosferê (Ψatmosfer) be. Her ko yek an jî zêdetir pêkhateyên sîstemê diguhere, ev guhertin potensiyela avê ya tevahiya sîstemê zêde dikin an jî kêm dikin. Gava guhertina pêkhateyê rû dide, ji bo dabînkirina hevsengiyê av dikeve nav tevgerê, av ji sîstem an jî pêkhateya bi potensiyela avê ya zêde, ber bi sîstem an jî pêkhateya bi potensiyela avê ya kêm ve cih diguherîne. Ev rewş cudahiya di potensiyela avê ya du sîsteman (ΔΨ) dizivirîne bo sifirê (ΔΨ = 0). Loma ji bo av di riwekê de ji axê ber bi hewayê ve biçe (ev kiryar wekî hilmîn tê navkirin.), divê Ψax > Ψreg > Ψqed > Ψpel > Ψatmosfer be.
Tevgere avê ji ber ΔΨ ye, ne ko ji ber pêkhateyên yek bi yek e. Lê ji ber ko her ji yek pêkhateyek bandor li ser tevahiya Ψsîstem dike, bi manîpulasyona yek ji pêkhateyan (bi taybetî Ψs ), riwek dikare tevgera avê kontrol bike.
Potensiyela Tiwaweyê
Potensiyela tiwaweyê (bi înglîzî: solute potential) herwisa wekî potensiyela ozmozî jî tê navkirin[4], bi Ψs tê destnîşankirin û, bi xestiya tiwaweyê re têkîldar e. Ev têkîldarî bi hevkêşeya van't Hoff tê nîşankirin.
Ψs= – MiRT
Di vê hevkêşeyê de,
M xestiya molar a tiwaweyê,
i hokara van't Hoff,
R sabîta gazê ya îdeal, û
T jî germahîya bi pileya Kelvîn destnîşan dike.[2]
Nîşana negatîve (–) destnîşan dike ko tiwaweyên di avê de heliyane, potensiyela avê kêm dikin.[4] Tiwawe bi xerckirina hin ji enerjiya potensiyelê ya nav avê, potensiyela avê kêm dikin (di encamê de Ψw ya negatîv çêdibe).[5]Di xaneya riwekê de potensiyela tiwaweyê negatîv e, di ava safî de sifir e. Ji bo sîtoplazmaya xaneyê, nîrxên asayî –0.5 heta –1.0 MPa ye.[2]
Ji ber ko molekulên avê dikarin bi navbeynkariya bendên hîdrojenê bi molekulên tiwaweyê ve werin girêdan, tiwawe dikarin di avê de bihelin. Molekulên dijav ên wekî rûn (çewrî) ên ko bi molekulên avê ve nayên girêdan, tevlê avê nabin.
Enerjiya di bendên hîdrojenî yên navbera molekulên tiwawe û avê ji ber ko bi bendan hatiye girêdan, êdî ji bo xebata sîstemê nayê bikaranîn. Bi gotinek din, gava tiwawe li sîstemên avî tê zêdekirin, mîqdarê enerjiya potansiyel a heyî, kêm dibe.[5]Loma bi zêdebûna xestiya tiwaweyê, Ψs kêm dibe. Ji ber ko Ψs yek ji çar hemanên Ψsîstem an jî Ψtevahî ye, kêmbûna Ψs wê bibe sedema kêmbûna Ψtevahî. Di nav sîtoplazmaya wan de, rêjeya tiwawe zêde ye, loma potensiyela avê ya nav xaneyên riwekê li gor ya ava safî hê zêdetir negatîv e. Ji ber vê cudahiya potensiyela avê, av ji axê bi kiryara ozmozê, wê derbasê xaneyên regê riwekê bibe. Loma hin caran potensiyela tiwaweyê, wekî potensiyela ozmozî tê navkirin. Xaneyên riwekan bi zêdekirin an jî dûrxistina molekulên tiwaweyê dikarin Ψs yê (herwisa Ψtevahî ye ) bi rêya metabolî kontrol bikin.
Potensiyela Pestoyê
Potensiyela pestoyê (Ψp) (bi înglîzî: pressure potential), herwisa wekî potensiyela turgorê jî tê zanîn, dibe ko pozîtîv an jî negatîv be.[6] Ji ber ko pesto îfadeya enerjiyê ye, pesto çiqas zêde be, di sîstemê de enerjiya potensîyel jî ewqas zêde ye. Ji ber vê yekê, Ψp ya pozîtîv (guvaştin) Ψtevahî zêde dike, û Ψp ya negatîv jî (girjî) Ψtevahî kêm dike.
Pestoya pozîtîv di nav xaneyan de ji hêla dîwarê xaneyê ve tê girtin, û ev yek pestoya turgorê çêdike. Bi gelemperî potensiyela pestoyê bi qasî 0.6 heta 0.8 MPa ye, lê dibe ko di riwekên baş hatine avdanî de, pesto bigihêje heta 1.5 MPa-yê.[2]
Ji ber kêmavîyê, çilmisîna pelan û pîştî avdana riwekê, bi xwe ve hatina pelan, mînak e ji bo bandora pestoya turgorê. Av ji pelan bi hilmînê tê windakirin (dema çilmisînê de potensiyela pestoyê nezî Ψp = 0 MPa-ye) û li dewsa wê, bi regan av tê girtin. Bi şiyana manîpulekirina Ψs yê, û bi kiryara ozmozê, riwek dikare Ψp yê manîpule bike. Heke di sîtoplazmaya xaneya riwekê de xestiya tiwaweyê zêde bibe, Ψs wê kêm bibe, Ψtevahî wê kêm bibe, ΔΨ ya navbera xane û şaneyên hawirdorê wê kêm bibe, av bi rêya ozmozê wê bikeve nav xaneyê, û Ψp zêde bibe. Herwisa bi vekirin û girtina stomayan Ψp bi awayekî nerasterast di bin kontrola riwekê de ye. Kunê stomayê rê dide hilma avê ji pelê derkeve. Bi vî awayî Ψp û Ψtevahî kêm dibe, û Ψ-ya di navbera ava pelê û bistîka pelê zêde dibe, loma av ji bistîkê ber bi pelê ve diherike.
Potensiyela Rakêşê
Di riwekên bê bilindahî de potensiyela rakêşê (Ψg) (bi înglîzî: gravitational potential) hertim negatîv an jî sifir e. Potensiyela rakêşê hertim enerjiya potensiyel a sîstemê xerc dike an jî ji sîstemê dûr dixe. Hêza rakêşê (erdkêşê) ava nav riwekê ber bi jêrê, ber bi axê ve dikişîne, loma enerjiya potensiyel a tevahî (Ψtevahî) ya nav ava riwekê kêm dike. Riwek çiqas dirêj (bilind) be, stûna ava nav riwekê jî ewqas dirêj e û Ψg hê pirtir bandor dike. Di asta qebareya xaneyê de û di riwekên kin de bandora Ψg kêm e, loma mirov dikare paşguh bike. Lê di darên dirêj de, wekî mînak, dara sekoyayê de ji bo guhaztina avê bo pelên herî jorîn, ji ber rakêşa negatîv a –0.1 MPa m-1, bi 10MPa ya ekstra rê li ber bandora rakêşê digire. Riwek nikarin Ψg manîpule bikin.[2]
Potensiyela Matriks
Potensiyela matrîks (Ψm) (bi înglîzî: matric potential) hertim negatîv, an jî herî zêde sifir e. Di sîstema ziwa de, wekî mînak, di tovek ziwa de dibe ko bi qasî –2 MPa be. Di sîtema bi avê têrbûyî de potensiyela matriks sifir e. Bi matrîksê ve girêdana avê, hertim potensiyela enerjiya sîstemê xerc dike an jî dûr dixe. Ji ber ko Ψm tevlê çêkirina bendên hîdrojenî di navbera av û pêkhateya din ên sîstema avî dibe, potensiyela matrîks dişibe potensiyela tiwaweyê. Lêbelê, di potensiyela tiwaweyê de, pêkhateyên din avxwaz in û di avê de dihelin, di Ψm de pêkhateyên din molekulên dîwarê xaneya riwekê ne, avxwaz in, lê di avê de nahelin. Hemû xaneyên riwekan, dîwarê xaneyê yê ji selulozê lixwe digirin. Selûloza dîwarê xaneyê avxwaz e, ji bo zeliqîna (girêdan) avê matrîks ava dike. Navê potensiyela matrîksê ji vir tê.[2]Di demsalên hişkayî de, di şaneyên tovan de an jî di axa ziwa de, Ψm pir mezin e (negatîv). Lê gava ax tê avdan an jî tov avê werdigire, Ψm bi lez ber bi sifirê diçe. Riwek nikarin Ψm yê manipule bikin. Di reg, qed û pelên baş hatine avdanî de bandora Ψm tê paşguhkirin.
Girêdanên derve
Çavkanî
- Taiz, L. et al. (2015) Plant physiology and development. 6Th ed.Sunderland, Massachusetts, U.S.A ISBN 9780197614235
- Rye, C., Wise, R., Jurukovski, V., Desaix, J., Choi, J., & Avissar, Y. (2017).Biology. Houston, Texas : OpenStax College, Rice University,
- TBidlack, J.E., Jansky, S. and Stern, K.R. (2018) Stern’s introductory plant biology. 14th edn. New York, NY: McGraw-Hill.
- Bhatla, S.C. and A. Lal, M. (2019) Plant Physiology, development and metabolism Satish C Bhatla, Manju A. Lal. Singapore: Springer
- Losos, J., Mason, K., Johnson,G., Raven, P., & Singer, S. (2016). Biology (11th ed.). New York, NY: McGraw-Hill Education.
- Brooker, R., Widmaier, E., Graham, L., & Stiling, P. (2017). Biology (4th ed.).
No comments:
Post a Comment