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potenziale dell'acqua è definito come l'energia per unità di volume dell'acqua, richiesta per spostare acqua reversibilmente ed isotermicamente da un punto del sistema ad un punto di riferimento. Per convenzione l'acqua pura a pressione atmosferica ha potenziale dell'acqua uguale a zero. L'acqua si sposta, nei vegetali, secondo un gradiente di potenziale dell'acqua, cioè da punti a potenziale maggiore (ad esempio il suolo) a punti a potenziale minore (le radici). L'equazione che regola l'espressione quantitativa di questa tendenza è potenziale dell'acqua = pressione di turgore + potenziale osmotico + potenziale di matrice Dei tre termini il primo, nelle cellule turgide che rappresentano la norma, è sempre positivo, mentre gli altri due sono sempre negativi (il potenziale di matrice assume rilevanza solo all'interno del sistema suolo): infatti è proprio l'interazione di ioni (potenziale osmotico) e di macromolecole (potenziale di matrice) con le molecole d'acqua a diminuire sensibilmente la loro energia libera, quindi il potenziale dell'acqua globale.