02147302 ברוג מיכי033560137 בוטבול עמיר

ומרכיביו המים פוטנציאל - מדידת צמחית רקמה מים יחסי

מבוא: למקום גבוה שלהם הפוטנציאל בו ממקום נעים מים מהפוטנציאל, כאשר מושפעת בטבע מים תנועת

תהיה לא הפוטנציאלים בין ןשוויו ישנו עבודה. כאשר מבצעים נמוך, כלומר שלהם הפוטנציאל בומים. תנועת

המים( לריכוז הפוך ביחס )הנמצאπΨ המומסים בפוטנציאל תלויWΨ בצמח המים פוטנציאל ΨW = ΨP + Ψπהתא בדופן שמקורוPΨ הלחץ ובפוטנציאל

Ψw ≤ 0 , Ψπ ≤0 , ΨP ≥ 0הערכים: כי לציין ישממנו. ייצאו או דופן בעל תא לתוך ייכנסו מים אם קובע פוטנציאל המים

המעבדה: מטרת פי עלPΨ הלחץ פוטנציאל חישוב כך ידי על וπΨ המומסים ופוטנציאלWΨ המים פוטנציאל ערכי חישוב

ΨW = ΨP + Ψπ: הנוסחה

)כמותי(: ת הגרווימטרי בשיטה המים פוטנציאל א' מדידת ניסוי

שיטה

כניסה עקב הנבדקת הרקמה משקל שינוי באמצעות המים פוטנציאל את בודקים אנו זו בשיטה מים. ויציאת

לכל חזרות לש"מ, )כשלוש להגעה עד שונים ריכוזים9ב- סוכרוז בתמיסות סלק גלילי27 השרייתריכוז(.

כשעתיים. היה ההשריה בתמיסות. משך השריתן ולאחר לפני נשקלו הצמחיות הרקמות ברקמה המים יותר, פוטנציאל מרוכזות בתמיסות הגלילים יושרו כאשרבחוברת: לשאלה תשובה

אותו, והם העוטף קרום עם ביחד מתכווץ קטן, תוכנו התא . נפח פלסמוליזה ותתרחש יעלה התנתקות . טווחכמוש ראהי מבפנים, הצמח התא בדופן תמיכה איןהקשיחה. מהדופן מתרחקים

ריקון מאפשר ולא לדופן מחובר התא שקרום כיוון מסוים לסף מעבר יורד אינו מהדופן התא קרום מסוים. גבול עד יתרחש הרקמה משקל איבוד גבוהים בריכוזים גם התא. לפיכך של מוחלט

תוצאותהנבדקת? הרקמה משקל שינוי על סוכרוז של שונים ריכוזים ישפיעו כיצד

שונים. בריכוזים הנבדקת הרקמה משקלי מדידת : תוצאות1מס' טבלה

) סוכרוז ריכוזM)

התחלתי משקל)גרם(

סופי משקל)גרם(

יחסי משקל שינוי)%(

02.1552.3970.1010.11.9192.1270.0980.21.7611.8980.0720.32.0022.0920.0430.41.7021.683-0.0110.51.7031.494-0.1400.61.5211.322-0.1510.71.6261.423-0.14312.0051.700-0.179

: סופי משקל חישוב

: M 0 ריכוז עבור חישוב דוגמת

שונים ממוס בריכוזי המשקל : שינויי 1 מס' גרף

שינוי משקל הרקמה כפונקציה של ריכוזי סוכרוז שונים

602.0 + x1345.0- = y

2.0-

51.0-

1.0-

50.0-

0

50.0

1.0

51.0

0 2.0 4.0 6.0 8.0 1 2.1

) M(ריכוז סוכרוז

סיח

ל יק

שמ

י נו

שי

הגרף: תאור נק' את מייצגX ה ציר עם ,כשהחיתוך היחסי המשקל בשינוי כללית ירידה שיש הגרף ע"פ לראות ניתן

הסלק. ברקמת המומסים לריכוז שווה בתמיסה המומסים ריכוז בה הש"מ

ומסקנות דיוןהרקמה. ע"י מים כלומר, קליטת הרקמה במשקל עלייה ישנהM 0.3 וM 0 הריכוזים בין

כלומר, לתמיסה הרקמה בין מים תנועת אין ומכאן הרקמה במשקל שינוי כלל כמעט איןM 0.4 בריכוז כלומר, הרקמה במשקל משמעותית ירידה מתחילהM 0.4 מ יותר גבוה שווים. בריכוז מים פוטנציאלי

וזו הפלסמוליזה לסף ,משמע: הגעה במשקל הירידה מתמתנת M0.5 מהרקמה,מריכוז מים יציאת והלאה ומכאן טורגור לחץ יותר אין ,ולמעשה מהדופן להתנתק מתחיל הפרוטופלסט הנק' שבה

M 1 ל M 0.6 בין המינימאלי לשיפוע ונתייחס בסוף מלאה לפלסמוליזה עד איטית ירידה נראיתלפלסמוליזה. הגעה כאל

כנראה שנובעת , במשקל ,יחסית קטנה ירידה נראית שבה0.7M והיא נק' חריגה נראית בגרףהידנית..... הפיפטה עם עבודתו בעת אמיר של מדידה מטעויות

תמיסהΨW = רקמהΨW ומכאן נטו מים תנועת הרקמה, אין במשקל שינוי אין בו בריכוז

=MPa-1.07 של ערך נותן הטבלה ע"י המים פוטנציאל חישוב

)איכותי(: צ'רדקוב שיטת פי על מים פוטנציאל ב' מדידת ניסוי

הנבדקת. לתמיסה הרקמה בין המים תנועת פי על המים פוטנציאל את בודקים אנו זו בשיטה

שיטה:

מים. של יציאה או מכניסה כתוצאה הסוכרוז תמיסות בצפיפות שינויים אחר עקבנו טיפות נשאבו ריכוזים השוואת לטובת המתנה זמן שונים. לאחר בריכוזים תמיסות הוכנסו הסלק למצע

היא ממנו המקורי הריכוז בעלת למבחנה הוחזרה טיפה ברקמה. כל הבארות שבתוך התמיסות מןבהדגמה(. בוצע במבחנה. )הניסוי התמיסה של בתווך הטיפה תנועת נלקחה. נבדקה

הן: הניסוי מאחורי העומדות כשההנחותמשלה. וצפיפות משקל יש לטיפהא. המקורית, ולהיפך. לתמיסה ביחס יעלה משקלה הסלק לטובת מים איבדה אשר טיפהב.

תרחף. , הטיפה ברקמה המומסים לריכוז שווה היה המומסים ריכוז בה ובתמיסהאיטית. הדיפוזיהג.

תוצאות

ברקמה? מים של כניסה/יציאה על סוכרוז של שונים ריכוזים ישפיעו כיצד הסדר ע"פ המתאים הריכוז בעלות הטיפות את החזרנו אליה מבחנה בכל ההתרחשויות תאור להלן

המקורי:

. ברקמה המים תנועת על השונים הריכוזים השפעת : תוצאות 2 מס' טבלת

ב- סוכרוז ריכוזM

תוצאות תאור

שקעה טיפה0*

שקעה טיפה0.1שקעה טיפה0.2 שקעה0.3

באיטיות מרחפת0.4

במקום צפה טיפה0.5

לאט צפה טיפה0.7

מהר צפה טיפה1

מהר

נמוך. בריכוז שקיעה לעומת גבוה בריכוז ,ציפה העיקריות המגמות בשתי להבחין ניתן

)ועליית מים מעזיבת כתוצאה המשקל עלה בה אשר תמיסה בין המעבר את מתאר המסומן התחוםפחת. משקלה מכך וכתוצאה מים כניסת עקב נמהלה אשר תמיסה המומסים( לבין ריכוז המים פוטנציאלי לרקמה, לפיכך התמיסה בין המשקל שיווי נקודת כאל זה לתחום להתייחס ניתן לכן

שווים. שלהם 0.40 ריכוז ע"פ חושב( Ψw = -1.13 MPaכי מראה בחוברת הטבלה פי על המים פוטנציאל חישובמולר(

בתיקון )Mpa=WΨ 1.141- כי מראה שבחוברת הטבלה פי על המתוקן המים פוטנציאל חישוב(.צלזיוס מעלות23 של לטמפרטורה

ומסקנות דיון

ציפינו: להן התוצאות מרוכזת נעשתה בבאר התמיסה מכך וכתוצאה לרקמה מים כניסת על מעיד שוקעת: והטיפה במידההרקמה. של מזה גבוה היה התמיסה של המים שפוטנציאל , מכאןיותר וכבדהמעיד מעלה: צפה והטיפה במידה נעשתה בבאר התמיסה מכך וכתוצאה מהרקמה מים יציאת על .התמיסה של מזה גבוה היה הרקמה של המים שפוטנציאל יותר, מכאן וקלה מהולה שהפוטנציאל ומכאן לתמיסה הרקמה בין נטו מים תנועת תהיהי לאש כך על מעיד מרחפת: הטיפה

.הרקמה של המים לפוטנציאל שווה ונשאר היה התמיסה של האוסמוטי M ומריכוז ירדה הטיפהM0.3 ריכוז עד כאשר הציפיות את ברובן תואמות בניסוי שקיבלנו התוצאות

- = Ψw (M 0.4)ריחפה הטיפה בו הערך את לקחנו המים פוטנציאל עלתה. לחישוב הטיפה ואילך0.51.14 MPa.

כנראה צבע(, אך חסרת שתהיה )וגם תשקע שהטיפה מצפים הינו ( לאM 0 )ריכוז מזוקקים במים* שקיעה ראינו ולכן מזוקקים אינם כבר והמים שונים מומסים של מעבר והיה ברקמה פגיעה הייתהעלתה. צפיפותה כי בטיפה

נמצא ולא בדפלסמוליזה לרקמה יכנסו המים שרוב מצפים הינו מזוקקים מים ושמנו מכך, היות יותרהרקמה(. לעומת מאוד גבוה מזוקקים מים )פוטנציאל בבאר מים

ע"י מטה כלפי הטיפה של תהמכאני הדחיפה של ההשפעה את בחשבון לקחת יש הניסוי * בתוצאות. הפיפטור

הקריאוסקופית: בשיטה מומסים פוטנציאל ג' מדידת ניסוי

שיטה

עיקריות: הנחות בשתי ותלויה קוליגטיוויות תכונות על מבוססת השיטה מזוקקים. מים של ןהקיפאו מנקודת נמוכה תמיסה של ןהקיפאו נקודתא. כלומר, ככל התמיסה של הקיפאון נקודת לירידת ישר ביחס הינו בתמיסה המומסים ריכוזב.

יותר. נמוך האוסמוטי הפוטנציאל יותר גבוה המומסים שריכוזוסינון. ,סחיטה הקפאה, הפשרה ע"י סלק של התא מוהל את מיצינו הניסוי לצורך - כך וקרח מלח תמיסת המכילה כימית כוס הכוללת במערכת השתמשנו כיול עקומת בניית לצורך

במתח השינויים את המתרגם - מכשיר -( מעלות, ותרמיסטור10) בטמפ' של תמיסה הושגה למעשהנתון. רגע בכל לטמפרטורה חשמלי

חזרות ) שלוש שונים בריכוזיםKCl תמיסות4 הביקורת( ו )כערך מזוקקים מים היו שנבדקו הגורמיםחזרות(. התא)שלוש מוהל ריכוז( ותמיסת לכל

היכן מתאר המקווקו הקונק' הקיפאון להיות צפויה

מומסים. עם מים של

אקסותרמית תגובה הינו המים קיפאון כעליה בגרף המבוטא חום נפלט לכן

גבוהה הנק' הכי בטמפ'- וזוהי פתאומית

מהלך שינוי הטמפ' בזמן המדידה הקריאוסקופית

-10

-5

0

5

10

0 5 10 15 20

זמן

הר

טור

פמ

ט

נק' קיפאון של מים

קירור הקרח

קירור ביתר של התמיסה

(.peak) בגרף

: בחוברת לשאלה תשובה

לאפס: מתחת מעלות4 הטמפ' ל הורדת לשם הדרוש הריכוזא.

מתפשט ראשונה, וממנה לקרח להתגבש מתחילה במים כלשהי קופאים, נקודה מים כאשרב. גרעיני "גרעין". בהיעדר מכונה ההתחלה המים. נקודת גוף שאר אל הפאזה מעבר

הקיפאון, בעוד מטמפרטורת בהרבה נמוכה לטמפרטורה המים את לקרר , נוכלהתגבשות או טלטול ידי על המקוררים-ביתר במים קל לשינוי נגרום נוזלי. כאשר במצב נשארים המים

קיבול של בערכו משמעותית בקפיצה לרוב מאופיין פאזה כולו. מעבר המים גוש נגיעה, יקפא בתמיסה אצור היה אשר הכמוס החום והשתחרר היות אחת בבת הטמפ' עלתה ולכןהחום.

,הקרח או המים של הקבועה הטמפרטורה שום על כך נקרא כמוס חום. הנוזלי במצבה.הקיפאון או ההמסה תהליך זמן כל במשך

המערכת, את לקרר המשכנו לנק' הקיפאון ההגעה ולאחר היות לרדת ממשיכה טמפ' הקרחג.התמיסה. של לנק' הקיפאון מתחת והטמפ' ירדו

המים. של ההדרגתי הקירור למוצק( המשיך )מנוזל פאזה שינו שהמים הקרח"- לאחר -"קירור

תוצאות

התמיסות? של נק' הקיפאון על מלח של שונים ריכוזים ישפיעו כיצד

שונים KCL בריכוזי ן נק' הקיפאו ממוצעי : תוצאות 3 מס' טבלת

KCl ריכוז)אוסמומולל(

טמפ' קפיאה ממוצע(C)ΔT (C)

0.190מזוקקים מים0.250.27- 0.460.50.63-0.820.751.2-1.39

11.4-1.59 0.63-סלק

0.82

הקפיאה מטמפרטורת השונים בריכוזים הקפיאה טמפרטורת ממוצע ע"י: הפחתת נעשהΔT חישובמזוקקים. מים של

ΔT=-0.63-0.19=-0.82 אוסמולל: 0.5 בריכוזΔT ל חישוב דוגמתחיוביים. ובגרף בטבלה ערכם ולכן מוחלט ערך ב מיוצגים הערכים

הסלק. תא מוהל של לחישוב זהה הנ"ל ΔT חישוב לראות ניתן *כפי

KCL ה ריכוז של כפונקציה בטמפ' הקיפאון השינוי – כיול : עקומת 2 מס' גרף

עקומת כיול-השינוי בטמ' הקיפאון כפונקציה של ריכוז KCLה

30.0 + x446.1 = y

R 21589.0 =

0

2.0

4.0

6.0

8.0

1

2.1

4.1

6.1

8.1

0 2.0 4.0 6.0 8.0 1 2.1

ריכוז הKCL ]אוסמומולל[

]C[

אוןפ

קיה

פ' מ

טב

י נו

שיה

שמתבטאת הערכים בין הגבוהה הליניאריות בשל שימוש ברת שהתקבלה הכיול עקומת.1 ל השואף קורלציה במקדם טמפ' הקיפאון שלΔT הצבת ע"י הסלק תא מוהל של הריכוז את לקבוע נוכל הכיול עקומת בעזרת

שהתקבלה. הישר במשוואת שלה הממוצעת

האוסמוטי: הלחץ וחישוב התא מוהל ריכוז של החישוב להלן

טרמיסטור: באמצעות נק' הקיפאון מדידת את המתאר המעבדה מחוברת הלקוח תרשים להלן

ומסקנות דיון

נקודת בדיקת באמצעות כיול עקומת הסלק, הכנו רקמת של האוסמוטי הפוטנציאל את לחשב בכדי.KCL (0, 0.25, 0.5, 0.75, 1) של שונים ריכוזים של קיפאון

יותר גדולΔT לקבלת שהוביל דבר נק' הקיפאון יורדת המומסים ריכוז שעולה ככל הצפוי פי שעל ראינו. מזוקקים מים של למפ' הקיפאון ביחס

ירדה. נק' הקיפאון בטמפ' גדל, כלומר השינוי הריכוזים שעלו ככל כי לראות ניתן התוצאות פי על הפוטנציאל את ומצאנו הסלק תמיסת בטמפ' עבור השינוי את הצבנו הכיול עקומת קבלת לאחר

שלו. האוסמוטי -1.182 Mpa=ΠΨ

בתא הטורגור לחץ מציאת של הסופי החישוב לבצע נוכל הניסויים שלושת גמר לאחר כעת: הסלק

א'. מניסוי יהיה החישוב עבור שיילקח המים פוטנציאל לכך אי יותר ומדויק כמותי ניסוי א' הינו ניסוי

הלחץ: פוטנציאל עבור החישוב להלן

2.283MPa הינו הסלק בתא הטורגור לחץ פוטנציאל

הנוסחאות פי על זו בדרך יחושבו האוסמוטי והפוטנציאל התמיסה של הקיפאון : נקודת6בעמ' שאלהבחוברת. המופיעות

R = 10-3*8.3 כאשר:Ci = MPa -0.6

t= 47צלזיוס מעלות

אותם נבדקו ושניהם א' ל-ב' היות ניסוי בין להשוות עלינו הניסויים את לסכם בבואנומים. פרמטרים- פוטנציאל

הצמח. ניסוי רקמות של מדויקות משקליות ממדידות נלקחות שהתוצאות כיוון כמותי ניסוי א' הינו ניסויבלבד. במבחנות צפייה על המסתמך איכותי ניסוי ב' הינו: סיבות, העיקריות מכמה נובע הניסויים בשני התוצאות בין השונישונה. מומסים ריכוז קיבל( , בעל זוג שכל וסלק להדגמה )סלק שונה סלקא.זהים. היו דווקא לאו הסלקים שני עבור המקדימים התנאים ב. א' בניסוי שניתן מהזמן יותר קצר היה לש"מ הגעה דק'( לשם10ב' ) בניסוי שניתן הזמןג.

)שעתיים( .. שונות מדידה שגיאותד.