水势（water potential）

互联网2013-11-14

1403

以纯水的化学势（μ ^o _w ）作为标准，在等温等压下一定体系中水的化学热（μ _w ）与该标准之差，除以水的偏摩尔体积（ V_w ）所得之商值称为该体系的水势（ψ _w ）。

其单位为“压力”单位，通常以巴表示。按国际单位制以帕（ pa）表示。将纯水的水势定为零，其他体系如水溶液的水势均为负值。水势的定义是从水的化学势导出，它以能量为单位。自然界自发过程的方向是：能量从较高水平向较低水平移动。渗透作用所以能发生是因为在半透膜两边存在着水的自由能的梯度。由于水势是从化学势推广引申来的，所以水势也是推动水分移动的强度因素。水总是从水势高的一方流向水势低的一方。

任何含水体系的水势均受到能改变水分子自由能的诸因素影响。成熟的植物细胞水势主要受到细胞液渗透势（ψ s ）及细胞压力势（ψ p ）的影响。所以一般说，植物细胞水势等于渗透势与压力势的代数和，即：ψ w =ψ S ψ p 。图示细胞在吸水过程中ψ w数值的变化。当处于初始质壁分离时，细胞不呈紧张状态（以相对体积为 1.0表示），此时压力势等于零，细胞的水势等于细胞液的渗透势，两者均呈最小值（约 - 20巴）。当将其放入纯水中，细胞吸水，体积不断增大，细胞压力势也不断增高，随细胞吸水细胞液也略被稀释，因此渗透势也稍有增加（最后约达 -15巴），细胞水势也随之升高（负数绝对值趋于变小）。当细胞吸水到达最大极限时（以相对体积为 1.5表示），细胞体积达最大，压力势也达最大值（约 15巴），此时压力势与渗透势的绝对值相等，则细胞水势等于零，与外界纯水水势相等，虽然细胞液渗透势小于外界纯水的水势，但细胞停止吸水。此时细胞处于最紧张状态。（巴：表示压强的单位。 1巴为 10-6 达因·厘米 -2 ，帕：是帕斯卡（ pascal）的简称，为压强的国际单位。植物细胞水势时常用 Mpa。 1Mpa=106 pa= 10巴 =9.87标准大气压。）