中國醫藥大學（後中醫）
108年
生物學
第 47 題
某植物根部的水勢為$-0.18\text{ MPa}$，將之置於 0.1 M 的蔗糖溶液中(水勢為$-0.23\text{ MPa}$)，有關水分子的移動方向，下列何者最正確？
- A 從植物根部流出到蔗糖溶液中
- B 從蔗糖溶液流往植物根部
- C 雙向移動且移動速度維持一致
- D 無法從所提供的資料判斷
- E 只有在植物根部組織內有 ATP 水解時才會有水分子的移動
思路引導 VIP
如果我們把「水勢」想像成一種描述水分想逃離某處的「壓力程度」，且規定純水的數值最高（為 0），當溶液中加入越多溶質，數值就會變得越負。現在有兩個環境，一個數值是 $-0.18$，另一個是 $-0.23$，請你想想看，哪一個環境的壓力狀態比較接近純水？而水分通常會從比較接近純水的一側，往溶質較多的一側移動，還是反過來呢？
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同學你好！非常棒，你精準地判斷出水分移動的方向，這代表你對植物生理學中「水勢」的抽象概念有著很清晰的認識。
水勢的數值比較與流動方向
**水勢（Water Potential, $\Psi$）**是用來衡量水分移動趨勢的指標，水分分子總是會自發性地從「高水勢」處往「低水勢」處移動。在本題中，植物根部的水勢為 $-0.18\text{ MPa}$，而蔗糖溶液的水勢為 $-0.23\text{ MPa}$。由於 $-0.18 > -0.23$（注意負數的大小關係），根部的水勢明顯高於外界溶液，因此水分會順著能量梯度，從根部流出到蔗糖溶液中，直到雙方達到動態平衡。
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植物水勢與水分運輸
💡 水分移動方向是由高水勢處往低水勢處移動。
| 比較維度 | 高水勢 (High Ψ) | VS | 低水勢 (Low Ψ) |
|---|---|---|---|
| 數值特徵 | 數值較大（靠近 0） | — | 數值較小（負值較多） |
| 溶質濃度 | 溶質濃度較低 | — | 溶質濃度較高 |
| 水流向 | 水分流出端 | — | 水分流入端 |
💬水分遵循物理特性，由高水勢處向低水勢處進行滲透。
