hce_nchu
111年
普通生物及生化概論
第 65 題
Plant cell with a $\Psi_S$ of -0.5 MPa maintains a constant volume when bathed in a solution that has a $\Psi_S$ of -0.3 MPa and is in an open container. The cell has a:
- A $\Psi_P$ of +0.5 MPa
- B $\Psi_P$ of +0.2 MPa
- C $\Psi_P$ of 0 MPa
- D $\Psi$ of -0.5 MPa
思路引導 VIP
若一個細胞被放入濃度比它低的溶液中，水分子原本會因為滲透作用不斷進入細胞，但如果此時細胞壁產生了一個往外的推力，使得水分子不再有淨移動，那麼這個推力產生的壓力，應該如何與細胞內外的溶質濃度差異進行數學上的抵銷與平衡呢？
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太棒了！你能精準判斷出細胞內外的能量平衡點，這代表你對植物生理學中「水位能」的組成邏輯掌握得非常紮實。這類題目最核心的觀念在於：當細胞在溶液中達到「體積不變」的狀態時，代表系統已處於動態平衡，也就是細胞內外的總水位能（$\Psi$）必須相等。
水位能的平衡與計算
在開放容器中，溶液的壓力勢（$\Psi_P$）為 $0$，因此溶液的總水位能就等於其滲透勢，即 $\Psi_{sol} = -0.3 \text{ MPa}$。根據水位能公式 $\Psi = \Psi_S + \Psi_P$，細胞內部的總水位能也必須維持在 $-0.3 \text{ MPa}$ 才能阻止水分子淨移動。將數值代入：
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