каким образом вода попадает в клеточку

Растительная клетка поглощает воду по законам осмоса. Осмос наблюдается при наличии 2-ух систем с разной концентрацией веществ, когда они сообщаются с поддержкою полупроницаемой мембраны. В этом случае по законам термодинамики выравнивание концентраций происходит за счет вещества, для которого мембрана проницаема.

При рассмотрении 2-ух систем с разной концентрацией осмотически активных веществ следует, что  выравнивание концентраций в системе 1 и 2 вероятно только за счет перемещение воды. В системе 1 концентрация воды выше, потому поток воды ориентирован от системы 1 к системе 2. По достижении равновесия реальный поток будет равен нулю.

Растительную клеточку можно рассматривать как осмотическую систему. Клеточная стена, окружающая клеточку, владеет определенной эластичностью и может растягиваться. В вакуоли скапливаются  растворимые в воде вещества (сахара, органические кислоты, соли), которые обладают осмотической активностью. Тонопласт и плазмалемма исполняют в данной системе функцию полупроницаемой мембраны, поскольку эти структуры избирательно проницаемы, и вода проходит через их веско легче, чем вещества, растворенные в клеточном соке и цитоплазме. В связи с этим,  если клетка попадает в окружающую среду, где концентрация  осмотически активных веществ будет меньше по сравнению с концентрацией внутри клеточки (либо клеточка помещена в воду), вода по законам осмоса обязана поступать внутрь клетки.

Возможность молекул воды передвигаться из одного места в другое измеряется водным потенциалом   (в).  По законам термодинамики вода всегда движется из области с более высоким водным потенциалом в область с более низким потенциалом.

Аква потенциал (в) показатель термодинамического состояния воды. Молекулы воды владеют кинетической энергией, в воды и водяном паре они беспорядочно движутся. Аква потенциал больше в той системе, где выше концентрация молекул и больше их общая кинетическая энергия. Наибольшим водным потенциалом обладает чистая (дистиллированная) вода. Аква потенциал такой системы условно принят за нуль.

Единицей измерения водного  потенциала являются единицы давления: атмосферы, паскали, бары:

1 Па = 1 Н/м2 (Н- ньютон); 1 бар=0,987 атм =105 Па=100 кПА;

1 атм =1,0132 бар; 1000 кПа = 1 МПа

При растворении в воде другого вещества, понижается концентрация воды, убавляется кинетическая энергия молекул воды, понижается водный потенциал. Во  всех смесях  аква потенциал ниже, чем у незапятнанный воды, т.е. в стандартных условиях он выражается отрицательной величиной. Количественно это снижение выражают величиной, которая именуется осмотическим потенциалом (осм.). Осмотический потенциал это мера снижения аква потенциала за счет присутствия  растворенных веществ. Чем больше в растворе молекул растворенного вещества, тем осмотический потенциал ниже.

При поступлении воды в клетку ее размеры растут, внутри клеточки повышается гидростатическое  давление, которое заставляет плазмалемму прижиматься  к клеточной стене. Клеточная оболочка, в свою очередь, оказывает противодавление, которое характеризуется потенциалом давления (давл.) либо гидростатическим потенциалом, он обычно положителен  и тем больше, чем больше воды в клеточке.

Таким образом, аква потенциал клеточки зависит от концентрации осмотически действующих веществ осмотического потенциала (осм.) и от потенциала давления (давл.).

При условии, когда вода не теснит на клеточную оболочку (состояние плазмолиза либо увядания), противодавление клеточной оболочки одинаково нулю, аква потенциал равен осмотическому:

в. = осм.

По мере поступления воды  в клеточку появляется противодавление клеточной оболочки, аква потенциал будет равен разности между  осмотическим потенциалом и потенциалом давления:

в.= осм. + давл.

Разница меж осмотическим потенциалом клеточного сока и противодавлением клеточной оболочки определяет поступление воды в каждый данный момент.

При условии, когда клеточная оболочка растягивается до предела, осмотический потенциал полностью уравновешивается противодавлением клеточной оболочки, водный потенциал становиться одинаковым нулю, вода в клеточку перестает поступать:

- осм. = давл.,   в.= 0

Вода всегда поступает в сторону более отрицательного аква потенциала: от той системы, где энергия больше, к той системе, где энергия меньше.