Absorpcja wody

U roślin wyższych woda i minerały są pobierane przez włośniki, które mają kontakt z wodą glebową, a ze strefy włośników nieco przez wierzchołki korzeni.

Aktywna absorpcja

Aktywna absorpcja odnosi się do absorpcji wody przez korzenie za pomocą trifosforanu adenozyny , generowanego przez oddychanie korzeni : ponieważ komórki korzeni aktywnie biorą udział w tym procesie, nazywa się to absorpcją aktywną. Według Jennera aktywna absorpcja zachodzi w roślinach słabo transpirujących i dobrze nawodnionych, a 4% całkowitej absorpcji wody odbywa się w tym procesie. Aktywna absorpcja jest prowadzona przez dwie teorie; aktywna osmotyczna absorpcja wody i aktywna nieosmotyczna absorpcja wody. W tym procesie energia nie jest wymagana. Aktywna absorpcja jest ważna dla roślin.

Aktywna absorpcja wody osmotycznej

Komórki korzeniowe zachowują się jak idealny system ciśnienia osmotycznego, przez który woda przemieszcza się z roztworu glebowego do ksylemu korzeniowego wzdłuż rosnącego gradientu DPD (ciśnienie ssące, które jest rzeczywistą siłą wchłaniania wody). Jeśli stężenie substancji rozpuszczonej jest wysokie, a potencjał wody w komórkach korzeni jest niski, woda może przedostać się z gleby do komórek korzeni poprzez endosmozę . Składniki mineralne są aktywnie wchłaniane przez komórki korzenia dzięki wykorzystaniu trójfosforanu adenozyny (ATP). W rezultacie stężenie jonów (osmotyki) w naczyniach ksylemu jest większe w porównaniu z wodą glebową. Ustala się gradient stężeń między wodą korzeniową a wodą glebową. Potencjał substancji rozpuszczonej wody w ksylemie jest większy w porównaniu z potencjałem gleby, a zatem potencjał wody jest niższy niż w wodzie glebowej. Jeśli podano, potencjał wody jest stosunkowo dodatni w wodzie glebowej. Ten gradient potencjału wody powoduje endosmozę. Endosmoza wody trwa do momentu wyrównania potencjału wody zarówno w korzeniu, jak iw glebie. To wchłanianie minerałów wykorzystuje energię metaboliczną, ale nie wchłanianie wody. Stąd wchłanianie wody jest pośrednio aktywnym procesem w życiu rośliny. Transport aktywny odbywa się w kierunku przeciwnym do dyfuzji.

Aktywna nieosmotyczna absorpcja wody

Czasami woda jest wchłaniana wbrew gradientowi stężeń. Wymaga to wydatkowania energii metabolicznej uwalnianej z oddychania komórek korzenia. Nie ma bezpośrednich dowodów, ale niektórzy naukowcy sugerują udział energii z oddychania. Podsumowując, mówi się, że same dowody potwierdzające aktywne wchłanianie wody są słabe.

Mechanizm ten przebiega bez wykorzystania energii metabolicznej. Tutaj tylko korzenie działają jako narząd wchłaniania lub przejścia. Dlatego czasami nazywa się to wchłanianiem wody „przez korzenie”, a nie „przez” korzenie. Występuje w roślinach szybko transpirujących w ciągu dnia, z powodu otwarcia aparatów szparkowych i warunków atmosferycznych. Siła pochłaniania wody jest wytwarzana na końcu liścia, tj. siła transpiracji. Główną przyczyną tego przyciągania transpiracyjnego jest to, że woda jest podnoszona w osi rośliny, tak jak osoba podnosi wiadro wody ze studni. Przyciąganie przez transpirację jest odpowiedzialne za ciągnięcie wody na końcu liścia, przyciąganie lub siła jest przenoszona do korzenia przez kolumnę wody w elementach ksylemu. Ciągłość słupa wody pozostaje nienaruszona dzięki spójności między cząsteczkami i działa jak lina. Korzenie działają po prostu jako bierny organ wchłaniania. W miarę postępu transpiracji następuje jednocześnie wchłanianie wody, aby zrekompensować utratę wody z końca liścia. Większość wody przedostaje się do roślin na drodze absorpcji biernej. Transport bierny nie różni się niczym od dyfuzji, nie wymaga nakładu energii: następuje swobodny ruch cząsteczek od ich wyższego stężenia do niższego. Woda dostanie się do rośliny przez komórki korzeniowe, które można znaleźć w korzeniach, gdzie zachodzi głównie absorpcja bierna. Wraz z wchłanianiem wody wchłaniane są również minerały i składniki odżywcze.

Zobacz też

Wchłanianie wody Rośliny na ogół wchłaniają wodę kapilarną z gleby przez swoje korzenie. Deficyt ciśnienia dyfuzyjnego w komórce liścia powstaje w wyniku transpiracji, wtedy woda z sąsiedniej komórki przemieszcza się w kierunku komórki w taki sam sposób, w jaki powstaje deficyt ciśnienia dyfuzyjnego w drugiej komórce i woda przepływa do niej z sąsiedniej komórki. W ten sposób ciągły deficyt ciśnienia dyfuzyjnego rozciąga się aż do włośników i powstaje siła ssąca.