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(四)计算题1．一个细胞的Ψw为-0.8MPa，在初始质壁分离时的Ψs为－1.65MPa，设该细胞在发生初始质壁分离时比原来体积缩小4%，计算其原来的Ψπ和Ψp各为多少MPa？答：根据溶液渗透压的稀释公式，溶质不变时，渗透压与溶液的体积成反比，有下列等式：　　π1V1＝π2V2 或 Ψπ1V1＝Ψπ2V2　　 Ψπ原来×100%＝Ψπ质壁分离×96%　　 Ψπ原来＝(-1.65MPa×96)/100＝-1.536MPa　　Ψp＝Ψw–Ψπ＝-0.8MPa–(-1.536MPa)＝0.736MPa　　原来的Ψπ为-1.536 MPa，Ψp为 0.736MPa.2．将Ψm为-100MPa的干种子，放置在温度为27℃、RH为60%的空气中，问干种子能否吸水?答：气相的水势可按下式计算:　　Ψw＝(RT/Vw，m)·lnRH＝[8.3cm3·MPa·mol-1·K-1·(273＋27)K/18cm3·mol-1]·ln60%　　 ＝138.33MPa·(-0.5108)＝-70.70MPa　　由于RH为60%的气相水势大于-100MPa干种子的水势，因此干种子能从RH为60%空气中吸水.3．一组织细胞的Ψs为-0.8MPa，Ψp为0.1MPa，在27℃时，将该组织放入0.3mol·L-1的蔗糖溶液中，问该组织的重量或体积是增加还是减小? 答：细胞的水势Ψw＝Ψs＋Ψp＝-0.8MPa＋0.1MPa＝-0.7MPa　　蔗糖溶液的水势Ψw溶液＝-iCRT＝0.3 mol·L-1×0.0083 L·MPa·mol-1·k-1×(273＋27)K　　 ＝-0.747 MPa　　由于细胞的水势＞蔗糖溶液的水势 ，因此细胞放入溶液后会失水，使组织的重量减少，体积缩小。4．若室温为27℃，将洋葱鳞叶表皮放在0.45mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞发生细胞质壁分离；放在0.35mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞有胀大的趋势；放在0.4mol·L-1的蔗糖溶液中，细胞基本上不发生变化，这表明细胞水势约为多少？答：植物细胞放在已知水势的溶液中，只有和溶液间水分交换保持动态平衡时，溶液的水势等于细胞水势。本题中洋葱鳞叶表皮细胞水势相当于0.4mol·L-1的蔗糖溶液的水势。　　Ψw＝-RTC＝-0.0083 L·MPa·mol-1·K-1×0.4mol·L×(273＋27)K＝0.996 Mpa　　洋葱鳞叶表皮细胞水势为0.996 Mpa。5．有A、B两细胞，A细胞的Ψπ＝-106Pa，Ψp＝4×105Pa，B细胞的Ψπ＝-6×105Pa，Ψp＝3×105Pa。请问：(1) A、B两细胞接触时，水流方向如何？(2) 在28℃时，将A细胞放入0.12 mol·L -1蔗糖溶液中，B细胞放入0.2 mol·L-1蔗糖溶液中。假设平衡时两个细胞的体积没有发生变化，平衡后A、B两细胞的Ψw、Ψπ和Ψp各为多少？如果这时它们相互接触，其水流方向如何？答：　　(1) A细胞：Ψw＝-106Pa＋4×105Pa＝-6×105Pa　　B细胞：Ψw＝-6×105Pa＋3×105Pa＝-3×105Pa　　由于B细胞水势高于A细胞的，所以相互接触时从B细胞流入A细胞；　　(2) A细胞：Ψw＝外液水势＝-RTC＝0.0083 L·MPa·mol-1·k-1×(273＋28)K×0.12 mol·L-1　　＝-3×105Pa　　Ψπ＝-106Pa，Ψp＝Ψw－Ψπ＝-3×105Pa－-106Pa＝7×105Pa；　　B细胞的Ψw＝外液水势＝-RTC＝0.0083 L·MPa·mol-1·k-1×(273＋28)K×0.2 mol·L-1　　＝-5×105Pa，　　Ψπ＝-6×105Pa，Ψp＝Ψw－Ψπ＝-5×105Pa－-6×105Pa＝105Pa，　　由于A细胞水势高于B细胞的，所以相互接触时水从A细胞流入B细胞。6．三个相邻细胞A、B、C的Ψs、Ψp如下图，三细胞的水势各为多少？用箭头表示出三细胞之间的水分流动方向。 A Ψs＝-1Mpa Ψp＝0.4Mpa B Ψs＝－0.9Mpa Ψp＝0.6Mpa C Ψs＝－0.8Mpa Ψp＝0.4Mpa 答：细胞水势：A：Ψw＝－0.6Mpa，B：Ψw＝－0.3Mpa，C：Ψw＝－0.4Mpa　　水流方向：　　细胞C流向细胞A。7．25℃时，纯水的饱和蒸汽压为3168 Pa·1 mol·L–1蔗糖溶液中水的饱和蒸汽压为3105 Pa.。水的偏摩尔体积近似为18cm3·　　mol–1。请计算1 mol·L–1蔗糖溶液的水势是多少？答：气相的水势公式则按下式计算：　　Ψw＝RT/Vw，m×ln（P ww/P0w）w＝0.0083d