高中生物 第一章 植物的水分代谢竞赛教案
高一生物《植物的水分代谢》教案（2）
高一生物《植物的水分代谢》教案(2)4.1 蒸腾作用及其生理意义植物体内的水分主要通过植物表面的蒸发以气体形式散失到空气中，这个过程称为蒸腾作用(transpiration)。
蒸腾作用是植物的重要代谢之一，它除了受一些物理因素如空气温度和湿度等的影响外，还受到植物因素如叶片结构等的调节。
蒸腾作用在植物生命活动中具有重要的生理意义：(1)蒸腾作用所产生的水势梯度导致的蒸腾拉力是植物吸收和运输水分的主要驱动力，尤其是植物被动吸水和水分运输中的主要动力;(2)蒸腾作用能够降低植物体和叶片温度。
叶片在吸收光辐射进行光合作用的同时，吸收了大量热量，通过蒸腾作用散热，可防止叶片温度过高，避免受害。
(3)蒸腾作用引起水溶液从根部向上部的叶子流动，能够增加根部吸收无机离子的种类和数量，促进根中合成的有机物快速转运到植物体的各部分，满足生命活动需要。
(4)蒸腾作用正常进行时，气孔是开放的，有利于CO2的吸收和同化。
4.2蒸腾作用的过程4.2.1 蒸腾部位当植物幼小的时候，暴露在地面上的全部表面都能蒸腾;木本植物长大以后，茎枝上的皮孔可以蒸腾，称之为皮孔蒸腾(lenticuler transpiration)。
植物的蒸腾作用绝大部分是靠叶片的蒸腾。
叶片的蒸腾有两种方式：(1)通过角质层的蒸腾叫角质蒸腾(cuticular transpiration);(2)通过气孔的蒸腾叫气孔蒸腾(stomatal transpiration)。
角质层本身不透水，但角质层在形成过程中有些区域夹杂有果胶，同时角质层也有孔隙，可使水汽通过。
一般植物的成熟叶片，角质蒸腾仅占总蒸腾量的5%～10%。
因此，气孔蒸腾是植物叶片蒸腾的主要形式。
4.2.2 蒸腾作用的测定蒸腾速率(transpiration rate)：植物在一定时间内，单位叶面积上蒸腾的水量称为蒸腾速率，又称蒸腾强度，常用H2Og/dm2/h表示。
蒸腾比率(transpiration ratio)：植物每消耗1kg水所生产干物质的克数，或者说，植物在一定时间内干物质的累积量与同期所消耗的水量之比称为蒸腾比率或蒸腾效率。
《水在植物体中的代谢导学案》
《水在植物体中的代谢》导学案一、导入水是植物发展发育中不可或缺的重要物质，它在植物体内参与了许多重要的生物化学反应，影响着植物的发展和发育。
本节课将重点探讨水在植物体中的代谢过程，以及水对植物发展的重要性。
二、目标1. 了解水在植物体中的运输和吸收过程。
2. 掌握水在植物体内的代谢途径。
3. 理解水对植物发展发育的影响。
三、导入问题1. 植物体内的水是如何被吸收和运输的？2. 植物体内的水参与了哪些代谢途径？3. 水在植物发展中的作用是什么？四、进修内容1. 植物体内水的吸收和运输- 植物通过根系吸收土壤中的水分，主要通过根毛吸收。
- 植物体内水分的运输主要依靠蒸腾作用和毛细管作用。
2. 植物体内水的代谢途径- 水参与光合作用过程中的光反应和暗反应，是光合作用的重要组成部分。
- 水还参与了植物体内的细胞割裂、细胞伸长和细胞分化等发展发育过程。
3. 水对植物发展的影响- 水是植物发展发育的基础，缺水会导致植物发展受限。
- 水的供应充足可以增进植物的光合作用，提高产量和品质。
五、案例分析某田地的作物发展不良，经过检测发现土壤干旱，植物缺水严重。
请分析缺水对植物发展的影响，并提出相应的解决措施。
六、讨论与总结1. 为什么植物体内的水分运输和吸收如此重要？2. 水在植物体内的代谢途径有哪些重要作用？3. 如何合理供水可以增进植物发展发育？七、作业钻研一种植物的发展过程，分析其水分的吸收和运输途径，以及水对其发展的影响。
八、拓展延伸探究植物体内其他重要元素的代谢途径，例如氮、磷等元素对植物发展的影响。
旧人教版高中生物必修1植物对水分的吸收和利用教案
植物对水分的吸收和利用一、素质教育目标(一)知识教学点1．了解水分代谢、矿质代谢，有机物和能量代谢的一般涵义。
2．了解植物细胞吸胀吸水的方式；理解细胞渗透吸水的原理和过程。
3．掌握质壁分离与复原的实质并了解它在生产和生活中的意义。
4．了解水分的运输和利用；理解水分散失的方式和意义。
(二)能力训练点1．通过演示实验培养学生观察能力；通过做质壁分离与复原的实验，培养学生实验操作能力。
2．通过水分的吸收、运输、利用和散失，培养学生分析归纳及综合思维的能力。
(三)德育渗透点1．通过质壁分离与复原的学习，进行辩证唯物主义思想教育。
2．植物渗透吸水原理在生产和生活上的应用，进行理论联系实际的教育。
3．通过蒸腾作用进行绿化环境的环保教育。
(四)学科方法训练点1．通过实验，验证理论是学习生物学的基本方法，通过演示实验和学生做质壁分离实验，有利于强化这一方法。
2．细胞水分的吸水，以及植物体水分的运输、散失，这是微观机制与宏观现象的结合。
这是认识事物的一个普遍而重要的方法。
二、教学重点、难点、疑点及解决办法1．教学重点及解决办法细胞渗透吸水，质壁分离与复原。
[解决办法](1)实验说明；(2)图示讲解；(3)板书强化质壁分离的内因与外因；(4)联系生产实际在应用中加深理解；(5)抽问检测。
2．教学难点及解决办法一般渗透吸水的物理学原理。
[解决办法](1)简易实验；(2)图示讲解，说明本质上是一种特殊扩散。
3．教学疑点及解决办法水往低处流，根吸收的水分为什么能流向高处？[解决办法]强调蒸腾作用的拉力(还有根压，及导管中水分子的内聚力——这两种力不讲述)。
三、课时安排2课时。
四、教学方法讲述、实验、讨论。
五、教具准备1．多媒体课件：渗透作用示意图、成熟的植物细胞图、质壁分离与复原图、水分吸收及植物体内水分上升途径和散失动态图。
2．实验：观察质壁分离与复原的实验。
吸胀的黄豆、紫色洋葱、刀片、镊子、蔗糖溶液0.3g/ml、显微镜等，学生分组实验。
植物的水分代谢和调控教案
植物的水分代谢和调控教案植物的水分代谢和调控是植物生长和发育的基础，对于植物的生存和适应环境起着重要的作用。
本教案将重点介绍植物的水分代谢和调控的原理和机制，以及如何应用这些知识来促进植物的生长和产量。
一、植物的水分代谢1. 水分的吸收植物通过根系吸收土壤中的水分。
水分的吸收主要依赖于根毛的存在，根毛具有较大的表面积，可增加水分的吸收面积。
同时，根毛还能分泌根毛毡，增加土壤颗粒的粘附性，促进水分的吸附。
植物水分的吸收还受到土壤水分含量、温度和根系的生长状态等因素的影响。
2. 水分的运输植物通过根系的吸收，将水分经过茎、叶等细胞间的空隙运输到地上部分。
水分的运输主要依赖于细胞间的间隙、导管和细胞壁。
导管中的水分运动受到两个因素的影响，即根部的吸引力和茎部的蒸腾作用。
根部吸引力使得水分向上移动，而蒸腾作用产生的负压则促使水分从叶片中蒸腾出来。
3. 水分的利用水分在植物的各个组织和器官中发挥重要作用。
它参与了植物的生理代谢过程，如光合作用、呼吸作用等。
同时，水分还能够扩大细胞的体积，维持细胞的结构和功能。
二、植物的水分调控1. 植物的水分平衡植物需要保持水分平衡，以适应不同的生长环境。
植物通过开启和关闭气孔来调节蒸腾作用，以控制水分的损失。
当植物处于水分充足的环境中，气孔开启，促进蒸腾作用，有利于水分的吸收和导管的传输。
而当植物面临干旱环境时，气孔关闭，减少蒸腾作用，以降低水分的损失。
2. 植物的适应机制在不同的生长环境下，植物通过一系列的适应机制来应对水分的变化。
例如，当植物遭受干旱胁迫时，会产生一种称为脱水蛋白的物质，可以保护细胞的结构和功能，从而增强植物对干旱的抵抗力。
此外，植物还可以通过增加根系的生长来增加水分的吸收面积，提高植物的耐旱性。
三、应用植物水分代谢和调控的知识1. 提高植物的抗旱性利用植物水分调控的原理，可以通过改善土壤的水分状况，合理灌溉，降低水分蒸发等措施来提高植物的抗旱性。
此外，还可以通过培育具有较强抗旱性的植物品种，来适应干旱环境。
高中生物植物代谢专题教案
高中生物植物代谢专题教案目标：学生能够理解植物代谢的基本概念、过程和重要作用。
知识要点：1. 光合作用的过程和作用2. 呼吸作用的过程和作用3. 植物的蛋白质合成4. 植物的脂类合成5. 植物的碳水化合物合成教学资源：1. 幻灯片/投影片：介绍植物代谢的基本概念、过程和作用。
2. 实验器材：进行光合作用和呼吸作用的实验。
3. 教科书：提供相关知识和练习题。
教学过程：1. 引入：通过展示一张植物的光合作用示意图引起学生的兴趣，引出学习植物代谢的话题。
2. 讲解光合作用：介绍光合作用的过程和作用，解释植物如何利用光能转化成化学能。
3. 进行光合作用实验：让学生亲自进行光合作用实验，观察叶子在光照条件下产生氧气的过程。
4. 讲解呼吸作用：介绍呼吸作用的过程和作用，解释植物如何利用有机物氧化产生能量。
5. 进行呼吸作用实验：让学生观察植物在无光照条件下释放二氧化碳的过程。
6. 讲解其他代谢过程：介绍植物的蛋白质合成、脂类合成和碳水化合物合成，让学生了解植物各种代谢过程的作用。
7. 练习和总结：让学生进行相关练习题，巩固所学知识，并对植物代谢进行总结。
教学重点：1. 理解植物代谢的基本概念和过程。
2. 掌握光合作用和呼吸作用的过程和作用。
3. 理解植物代谢在植物生长和发育中的重要作用。
拓展延伸：1. 让学生自行搜索植物代谢相关的最新研究成果，并进行小组讨论。
2. 组织学生进行植物代谢实验设计和展示。
评估方法：1. 基于学生的课堂表现和参与度进行评估。
2. 考核学生对植物代谢基本概念的理解和应用能力。
教学反思：1. 教学内容是否符合学生的认知水平和学习需求。
2. 是否通过实验和练习巩固学生对植物代谢的理解和掌握。
以上是一份高中生物植物代谢专题教案范本，供参考使用。
4.2《水在植物中的代谢》教案
《2 水在食物中的代谢》教案教学目的1、理解植物细胞吸水和失水的原理；2、识记水分在植物体内的运输、利用、散失。
重点难点1、重点：渗透作用的原理；植物细胞吸水和失水的原理。
2、难点：渗透作用的概念；植物细胞吸水和失水的条件。
教学过程一、水分的吸收1、吸水的器官和部位：主要的吸水器官根。
根尖的结构组成：根冠、分生区、伸长区、成熟区。
吸水最活跃的部位成熟区的表皮细胞。
2、吸水方式：成熟的植物细胞主要靠渗透作用吸水。
如：根尖成熟区表皮细胞、茎叶细胞、根冠细胞；未成熟的植物细胞主要靠吸胀作用吸水，如：干燥的种子细胞、根尖分生区细胞。
3、吸水的原理（1）吸胀吸水的原理：亲水性物质与水发生结合。
（2）渗透作用的原理：细胞液与外界溶液通过原生质层发生渗透作用。
A、渗透作用概念：水分子或其他溶剂分子通过半透膜，从低浓度溶液向高浓度溶液的扩散。
B、渗透作用的产生必需具备两个条件：半透膜、半透膜两侧的溶液具有浓度差。
C、成熟的植物细胞是一个渗透系统：理由是：细胞壁——全透性，水和溶质都可以透过。
原生质层——主要包括：细胞膜、液泡膜和两层膜间的细胞质——选择透过性——可看作一层半透膜。
细胞液——具有一定的浓度，与外界溶液之间通常具有浓度差。
所以：一个成熟的植物细胞就是一个渗透系统，当成熟的植物细胞与外界溶液接触时，细胞液就会通过原生质层与外界溶液发生渗透作用。
4、植物细胞的吸水和失水（通过细胞图分析、讲述实验）。
（1）30%的蔗糖溶液——细胞失水——发生质壁分离——细胞壁伸缩性小于原生质层。
（2）清水或低液——细胞吸水——质壁分离复原。
（3）所以：当外界溶液的浓度>细胞液的浓度时，细胞就通过渗透作用——失水。
可用质壁分离实验验证。
当外界溶液的浓度<细胞液的浓度，细胞就通过渗透作用——吸水。
可用质壁分离复原实验验证。
（4）质壁分离的外因：外界溶液浓度>细胞液浓度；质壁分离的内因：细胞壁伸缩性<原生质层；质壁分离复原的外因：外界溶液浓度<细胞液浓度；质壁分离复原的内因：细胞壁伸缩性<原生质层。
绿色植物的水分代谢教案
绿色植物的水分代谢教学目标1．使学生了解植物细胞的两种吸水方式；理解细胞渗透吸水原理；了解植物体的水分代谢包括水分的吸收、运输、利用和散失的大体过程；理解蒸腾作用对植物的作用。
2．通过细胞质壁分离和复原的实验，使学生了解探索细胞渗透吸水的方法，巩固制作临时装片的技能；通过分析细胞的吸水原理和探索细胞吸水的过程，使学生初步学会探索细胞吸水原理的科学方法，训练学生科学的思维。
培养学生研究问题的能力。
3．通过联系生产和生活实际，使学生了解研究该课题的实践价值，增强学生关心生产、关心水资源的利用等意识。
同时对学生进行结构与功能相适应的生命科学观点的教育。
重点、难点分析1．渗透吸水原理，是本课题的重点。
因为：（1）渗透吸水是植物吸水的主要方式，学生只有理解了渗透吸水的原理，才能理解细胞吸水的条件，理解影响植物细胞吸水的各种因素，理解植物体内细胞间的水分传递和植物整体水分的吸收和散失原理。
（2）渗透吸收不仅是植物细胞同时也是动物细胞的主要吸水方式，因此，学生理解渗透吸水原理，对理解动物细胞与外环境、动物细胞与内环境之间的水分交换等有重要意义。
（3）在渗透吸水的教学中，可以较好地渗透细胞结构与功能相统一的观点；渗透理论分析和实验验证的方法。
培养学生研究和解决问题的能力。
2．质壁分离和复原的实验，是本课题的又一重点。
因为：（1）质壁分离和复原的实验，是使学生理解植物细胞是一个渗透系统的关键。
学生只有通过实验操作和观察质壁分离和复原的现象，获得细胞吸水和失水与环境溶液浓度的关系的感性认识，才能深入理解细胞是一个渗透系统以及影响细胞渗透吸水的内外条件。
（2）通过质壁分离和复原的实验，可以巩固学生制作装片和使用显微镜的技能。
技能需要不断重复练习才能掌握，通过该实验，可以巩固第一章学的制作装片和使用显微镜的技能。
（3）该实验是研究细胞吸水的基础实验。
它不仅能证明成熟的植物细胞是一个渗透系统，运用该实验的设计思想，可以设计测定细胞水势、验证细胞膜的选择透过性、验证细胞的死活等一系列的生理实验。
高中生物水分代谢教案人教版
高中生物水分代谢教案人教版
一、教学目标
1. 了解水分在生物体内的重要性和作用。
2. 了解水分的摄入和排出途径。
3. 了解水分失衡对生物体的危害。
二、教学重点
1. 了解水分在生物体内的作用。
2. 了解水分的摄入和排出途径。
三、教学难点
1. 理解水分失衡对生物体的危害。
四、教学内容
1. 水分在生物体内的作用：维持细胞的形态结构、维持细胞内外的离子平衡、参与代谢反应、帮助传递物质、维持体温等。
2. 水分的摄入和排出途径：摄入主要通过饮食和新陈代谢水、排出主要通过尿液、汗液和呼出水蒸汽等。
3. 水分失衡对生物体的危害：缺水会导致生物体脱水、影响代谢功能、影响细胞结构、增加疾病的发生等；过量摄入水分也会给生物体带来危害，导致水中毒等。
五、教学过程
1. 导入：通过提问引导学生思考水分在生物体内的重要性和作用。
2. 学习水分在生物体内的作用。
3. 学习水分的摄入和排出途径。
4. 学习水分失衡对生物体的危害。
5. 指导学生做相关实验，观察水分在生物体内的作用。
6. 总结：对水分的作用、摄入和排出途径以及失衡对生物体的危害进行总结。
七、课堂小结
通过本课的学习，我们了解到水分在生物体内的重要性和作用，了解到水分的摄入和排出途径，以及了解到水分失衡对生物体的危害。
希望同学们能够注意保持水分平衡，保持健康的生活习惯。
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一、教学时数计划教学时数为 8 学时，其中理论课 4 学时，实验课 4 学时。
二、教学大纲基本要求1. 了解水的物理化学性质和水分在植物生命活动中的作用；2. 了解水的化学势、水势的基本概念、植物生理学中引入水势的意义；3. 了解植物细胞的水势的组成、溶质势、衬质势、压力势等的概念及其在植物细胞水势组成中的作用，4. 了解并初步学会植物组织水势的测定方法；5. 了解植物根系对水分吸收的部位、途径、吸水的机理以及影响根系吸水的土壤条件；6. 了解植物的蒸腾作用的生理意义和气孔蒸腾是蒸腾的主要方式、蒸腾作用的指标、测定方法以及适当降低蒸腾速率的途径；7. 了解植物体内水分从地下向地上部分运输的途径和速度、水分沿导管上升的机制；8. 了解作物的需水规律、合理灌溉指标及灌溉方法以及发展节水农业促进水资源持续利用的重要性。
三、教学重点和难点( 一 ) 重点1 ．水分在植物生命活动中的作用。
2 ．植物细胞水势的组成，水分移动的方向。
3 ．细胞对水分的吸收。
4 ．植物根系对水分的吸收。
5 ．气孔蒸腾的机理和影响因素。
6 ．植物体内水分运输的途径。
7 ．作物需水规律和合理灌溉。
( 二 ) 难点1 ．植物细胞的水势的基本概念。
2 ．组成和有关计算。
3 ．气孔开闭的机理。
1.引言水是植物维持生存所必需的最重要的物质。
植物从水中进化而来。
植物的生长发育、新陈代谢和光合作用等一切生命过程都必须在水环境中才能进行，没有了水，植物的生命活动就会停滞，植株则干枯死亡。
地球上水分的供应量不仅决定了植物的生态分布，而且显著影响了植物的生理生化特性。
对于一株植物来说，一方面，它要不断地从环境中吸收水分，以满足其正常生长发育的需要；另一方面，由于植株地上部分（主要是叶片）的蒸腾作用，植物体内的一部分水分不断散失到大气中，以维持其体内外的水分循环及适宜的体温。
根系吸收的水分除极少部分参与体内的生化代谢过程外，其绝大部分通过蒸腾作用散失到了周围环境中。
植物对水分的吸收、运输、利用和散失的过程，称为植物的水分代谢（water metabolism）。
2.植物与水分的关系2.1水在植物生命活动中的作用2.1.1水是植物细胞主要的组成成分水是植物细胞中含量最大的组成成分，草本植物鲜重的80%以上和木本植物鲜重的50%以上都是由水构成的。
植物的含水量与植物种类和植物生存的环境密切相关；不同细胞、组织和器官中的含水量也不尽相同。
2.1.2水对植物的生理作用水使植物细胞原生质处于溶胶状态，以保证各种生理生化代谢的进行。
如果细胞中含水量减少，原生质由溶胶变成凝胶状态，细胞的生命活动将大大减缓，例如休眠的种子。
水作为反应物直接参与植物体内重要的代谢过程。
在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解过程中均有水的参与。
如种子萌发时，淀粉在水的作用下，分解为糖。
水是许多生化反应和物质吸收、运输的良好介质。
水作为溶剂能够溶解气体和矿物质。
水分子是极性分子，参与生化过程的反应物一般都溶于水，控制这些反应的酶类也是亲水性的。
各种物质在细胞内的合成、转化和运输分配，以及无机离子的吸收和运输都在水介质中完成的。
水能使植物保持固有的姿态。
细胞含有大量的水分，产生膨压，维持细胞的紧张度，使植物枝叶挺立、花朵开放，膨压对于气孔和植物其他结构的运动以及细胞的分裂生长也很重要。
2.1.3水对植物的生态作用水是植物体温调节器。
水分子具有很高的汽化热和比热，因此，在环境温度波动的情况下，植物体内大量的水分可维持体温相对稳定。
在烈日曝晒下，通过蒸腾散失水分以降低体温，使植物不易受高温伤害。
水对可见光的通透性。
对于水生植物，短波蓝光、绿光可透过水层，使分布于海水深处的含有藻红素的红藻，也可以正常进行光合作用。
水对植物生存环境的调节。
水分可以增加大气湿度、改善土壤及土壤表面大气的温度等。
2.2植物细胞中水分的存在状态植物体内水分的存在状态与植物的生命活动有很大的关系。
植物细胞的原生质、膜系统以及细胞壁是由蛋白质、核酸和纤维素等大分子组成，它们含有大量的亲水基团，与水分子有很高的亲和力。
凡是被植物细胞的胶体颗粒或渗透物质吸附、束缚不能自由移动的水分，称为束缚水（bound water）。
而不被胶体颗粒或渗透物质所吸引或吸引力很小，可以自由移动的水分称为自由水（free water）。
实际上，这两种状态水分的划分是相对的，它们之间并没有明显的界线。
细胞内的水分状态可以随着代谢的变化而变化，自由水/束缚水比值亦相应改变。
自由水直接参与植物的生理过程和生化反应，而束缚水不参与这些过程，因此自由水/束缚水比值较高时，植物代谢活跃，生长较快，抗逆性差；反之，代谢活性低、生长缓慢，但抗逆性较强。
例如，休眠种子和越冬植物自由水/束缚水比例减低，束缚水的相对量增高，虽然其代谢微弱或生长缓慢，但抗逆性很强。
在干旱或盐渍条件下，植物体内的束缚水含量也相对提高，以适应逆境。
植物细胞中的水分按其分布可人为划分为几部分，一部分水分束缚在细胞的表面，有的部分则保持在胞壁的毛细管中，大部分的水可沿水势差自由移动。
在细胞壁和木质部中存在的水称为质外体水；在原生质中存在的水称为共质体水。
质外体水中，溶质能自由进出细胞和组织。
而在共质体水中，溶质必须通过质膜才能运输。
2.3细胞水分有关的概念2.3.1.自由能、化学势、水势根据热力学原理，系统中物质的总能量可分为束缚能（bond energy）和自由能（free energy）。
束缚能是不能用于做有用功的能量。
在恒温、恒压条件下体系可以用来对环境作功的那部分能量叫自由能（free energy）。
化学势（chemical potential）用来衡量物质反应或转移所用的能量，是用来在描述体系中组分发生化学反应的本领及转移的潜在能力，一摩尔物质的自由能就是该物质的化学势，常用μ表示。
水的化学势的热力学含义为：当温度、压力及物质数量(水分以外)一定时，体系中１mol的水分的自由能，用μw表示。
水的化学势可用来判断水分参加化学反应的本领或在两相间移动的方向和限度。
在热力学中将纯水的化学势规定为零，那么溶液中的水与纯水的化学势差就等于该溶液中水的化学势，即ΔμW=μW，而且任何溶液中水的化学势都必然小于零。
溶液中水的偏摩尔体积：即在一定温度、压力和浓度下，1mol水在混合物（均匀体系）中所占的有效体积。
例如，在1个大气压和25℃条件下，1mol的水所具有的体积为18ml，但在相同条件下，将1mol的水加入到大量的水和酒精等摩尔的混合物中时，这种混合物增加的体积不是18 ml而是16.5 ml，16.5 ml就是水的偏摩尔体积。
这是水分子与酒精分子强烈相互作用的结果。
在稀的水溶液中，水的偏摩尔体积与纯水的摩尔体积在植物生理学中水势（ψw）常用来衡量水分反应或转移能量的高低。
水势就是每偏摩尔体积水的化学势，即水溶液的化学势（μw）与同温、同压、同一系统中的纯水的化学势之差(μ0w )，除以水的偏摩尔体积，可以用公式表示为：ψw代表水势;μw—μw o为化学势差(Δμw)，单位为J／mol，J=N／m（牛顿.米）；V w,m，为水的偏摩尔体积，单位为m3／mol。
则水势：水势单位用帕（Pa），一般用兆帕（Mpa，1MPa=106Pa）来表示。
过去曾用大气压（atm）或巴（bar）作为水势单位，它们之间的换算关系是：1bar=0.1MPa=0.987atm，1标准大气压=1.013×105Pa=1.013bar。
水分由水势高处流到水势低处。
3.植物对水分的吸收3.1植物细胞对水分的吸收植物细胞代谢需要不断从周围环境中吸收水分。
细胞有两种吸水方式，一种是被动吸水；在未形成液泡前，植物细胞主要靠吸胀作用被动吸水，如种子萌发时的水分吸收，在形成液泡后，细胞主要靠渗透作用被动吸收水分，被动吸水不消耗能量；另一种是主动吸水，细胞吸水时需消耗代谢产生的能量，所以也称为代谢性吸水。
3.1.1细胞的吸胀吸水吸涨作用（imbibition）是亲水胶体吸水膨胀的现象。
干燥种子细胞质、细胞壁、淀粉粒、蛋白质等等生物大分子都是亲水性的，而且都处于凝胶状态，它们对水分子的吸引力很强，这种吸引水分子的力称为吸胀力。
因吸胀力的存在而吸收水分子的作用称为吸胀作用。
蛋白质类物质吸胀力量最大，淀粉次之，纤维素较小。
吸胀力实际上就是衬质势，系由吸胀力的存在而降低的水势值。
干燥种子的ψm总是很低，例如，豆类种子中胶体的衬质势可低于-100MPa，细胞吸水饱和时，ψm=0。
一般地说，细胞形成中央液泡之前主要靠吸胀作用吸水。
例如干燥种子的萌发吸水、果实、种子形成过程中的吸水、根尖和茎尖分生区细胞的吸水等等。
3.1.2细胞的渗透吸水3.1.2.1植物细胞中的渗透系统水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象，称之为渗透作用（osmosis）。
渗透作用发生的条件主要有二个：半透膜及其两侧的溶液具有水势差。
植物细胞壁主要是由纤维素分子组成的微纤丝构成，水和溶质都可以通过；而质膜和液泡膜则为选择性膜，水易于透过，对其它溶质分子或离子具有选择性。
成熟的植物细胞其具有一个大液泡，含有各种可溶性物质。
在一个成熟的细胞中，原生质层（包括原生质膜、原生质和液泡膜）就相当于一个半透膜。
如果把此细胞置于水或溶液中，则含有多种溶质液泡液，原生质层以及细胞外溶液三者就构成了一个渗透系统。
把具有液泡的细胞放入一定浓度的蔗糖溶液（其水势低于细胞液的水势）中，液泡失水而使原生质体和细胞壁分离（质壁分离，plasmolysis）。
把发生了质壁分离的细胞浸在水势较高溶液或蒸馏水中，外界的水分子进入细胞，液泡变大，整个原生质体慢慢地恢复原状（质壁分离复原，deplasmolysis）。
这两个现象证明植物细胞是一个渗透系统。
质壁分离现象是生活细胞的典型特征，可以用来：（1）确定细胞是否存活。
已发生膜破坏的死细胞，半透膜性质丧失，不产生质壁分离现象。
（2）测定细胞的渗透势。
将植物组织或细胞置于一系列已知水势的溶液中，那种恰好使细胞处于初始质壁分离状态的溶液水势值与该组织或细胞的渗透势相等。
（3）观察物质透过原生质层的难易程度。
利用质壁分离复原的速度来判断物质透过细胞的速率。
同时可以比较原生质粘度大小。
3.1.2.2细胞水势的组成典型植物细胞水势(Ψw)组成为：ψw=ψπ+ψp+ψm（ψπ为渗透势，ψp为压力势，ψm 为衬质势）。
渗透势（osmotic potential，ψπ）：由于溶质的存在而使水势降低的值称为渗透势或溶质势（solute potential，ψs），以负值表示。
渗透势值按公式ψπ=-iCRT来计算（C为溶液的摩尔浓度，T为绝对温度，R为气体常数，i为解离系数）。
压力势（pressure potential，ψp）：由于细胞吸水膨胀时原生质向外对细胞壁产生膨压（turgor），而细胞壁向内产生的反作用力——壁压使细胞内的水分向外移动，即等于提高了细胞的水势。