У высших растений вода и минеральные вещества всасываются через корневые волоски, контактирующие с почвенной водой, и из зоны корневых волосков, немного через кончики корней.
Под активным поглощением понимается поглощение воды корнями с помощью аденозинтрифосфата , образующегося при дыхании корней : поскольку клетки корня активно принимают участие в этом процессе, это называется активным поглощением. По мнению Дженнера, активное поглощение происходит у малотранспирирующих и хорошо поливаемых растений, при этом осуществляется 4% общего поглощения воды. Активное поглощение осуществляется по двум теориям; активное осмотическое водопоглощение и активное неосмотическое водопоглощение. В этом процессе энергия не требуется. Активное поглощение важно для растений.
Клетки корня ведут себя как идеальная система осмотического давления, посредством которой вода движется вверх из почвенного раствора к корневой ксилеме по возрастающему градиенту DPD (давление всасывания, которое является реальной силой поглощения воды). Если концентрация растворенных веществ высока, а водный потенциал в клетках корня низкий, вода может проникать из почвы в клетки корня посредством эндосмоса . Минеральные питательные вещества активно усваиваются клетками корня за счет использования аденозинтрифосфата (АТФ). В результате концентрация ионов (осмотиков) в сосудах ксилемы больше по сравнению с почвенной водой. Между корнем и почвенной водой устанавливается градиент концентрации. Потенциал растворенных веществ ксилемной воды больше по сравнению с потенциалом почвы и, соответственно, водный потенциал ниже, чем у почвенной воды. Если указано, водный потенциал почвенной воды сравнительно положительный. Этот градиент водного потенциала вызывает эндосмос. Эндосмос воды продолжается до тех пор, пока водный потенциал как в корне, так и в почве не станет равным. Именно поглощение минералов использует метаболическую энергию, но не поглощение воды. Следовательно, поглощение воды является косвенно активным процессом в жизни растения. Активный транспорт направлен в направлении, противоположном диффузионному. [1]
Иногда вода поглощается против градиента концентрации. Это требует затрат метаболической энергии, выделяющейся при дыхании клеток корня. Прямых доказательств нет, но некоторые ученые предполагают участие энергии дыхания. В заключение следует сказать, что доказательства, подтверждающие активное поглощение воды, сами по себе недостаточны.
Этот механизм осуществляется без использования метаболической энергии. Органом всасывания или прохождения здесь выступают только корни. Поэтому иногда его называют поглощением воды «через корни», а не «корнями». Это происходит у быстро транспирирующих растений в дневное время из-за открытия устьиц и атмосферных условий. На конце листа создается сила поглощения воды, т. е. транспирационная тяга. Основная причина этого транспирационного притяжения заключается в том, что вода поднимается по оси растения, как человек поднимает ведро с водой из колодца. Транспирационная тяга отвечает за перетаскивание воды на конце листа, тяга или сила передается вниз к корню через столб воды в элементах ксилемы. Непрерывность столба воды остается неизменной благодаря сцеплению между молекулами и действует как веревка. Корни просто действуют как пассивный орган всасывания. По мере транспирации одновременно происходит поглощение воды, чтобы компенсировать потерю воды с конца листа. Большая часть воды, поступающей в растения, происходит путем пассивного поглощения. Пассивный транспорт ничем не отличается от диффузии, он не требует затрат энергии: происходит свободное перемещение молекул от большей их концентрации к меньшей. Вода поступает в растение через корневые клетки, которые находятся в корнях, где происходит преимущественно пассивное поглощение. Кроме того, с поглощением воды всасываются также минералы и питательные вещества.
Поглощение воды. Растения обычно поглощают капиллярную воду из почвы через корни. Дефицит диффузионного давления в клетке листа развивается за счет транспирации, тогда вода из соседней клетки движется в сторону клетки, точно так же, как во второй клетке развивается дефицит диффузионного давления и вода поступает в нее из соседней клетки. Таким образом, непрерывный дефицит диффузионного давления распространяется до корневых волос и развивается сила всасывания.