![[В.Лархер, 1978]](../IMG/Larher.png){kind=link}
Рассмотрению осмотических свойств растительной клетки предшествовало обсуждение особенностей молекулы воды, представляющей собой диполь, внутри которого электронная плотность смещена к крупному атому кислорода. По этой причине последний является носителем отрицательного заряда, а атомы водорода - положительного. Диполи взаимодействуют между собой, образуя кластеры (участки с упорядоченным расположением молекул воды), и с ионами электролитов, формируя вокруг них первичные и вторичные гидратные оболочки. Вокруг молекул неэлектролитов, содержащих полярные группы, также возникают гидратные оболочки. Подвижность молекул воды в растворах электролитов и не электролитов снижена, так как часть водных молекул находится в составе гидратных оболочек. Это так называемая осмотически связанная вода. Диполи воды могут встраиваться между коллоидными макромолекулами, взаимодействуя с полярными группами параллельно расположенных цепей. Это приводит к набуханию коллоидов, а вода, с ними взаимодействующая, называется коллоидно связанной.
Осмос рассматривается как частный случай диффузии, а именно - диффузия через полупроницаемую мембрану. Обращено внимание на тот факт, что в результате осмоса возникает ток воды внутрь осмотической ячейки, и давление, вектор которого также направлени внутрь осмотической ячейки, отделённой от чистой воды плупроницаемой мембраной. Это, имеющее осмотическую природу давление, называют осмотическим давлением. Чтобы предотвратить односторонний ток воды внутрь осмотической ячейки, к раствору надо приложить внешнее давление, которое численно равно осмотическому давлению, но не идентично ему, поскольку противоположно по направлению. Внешнее (уравновешивающее) давление в разных случаях имеет разное происхождение. В осмометре это гидростатическое давление водного столба, а в растительной клетке - противодавление клеточной стенки. Во многих учебниках даётся ошибочное определение: "Осмотическим давлением называют давление, которое надо приложить к раствору, чтобы воспрепятствовать одностороннему поступлению воды в осмотическую ячейку". Компиляторы этого распространённого ошибочного суждения упускают из внимания два обстоятельства: векторную природу давления и то, что уравновесить давление можно только давлением! Поэтому осмотическим давлением следует считать давление, обусловленное осмотическими свойствами раствора, отделённого от чистой воды полупроницаемой мембраной. Вектор этого давления направлен внутрь осмотической ячейки.
Для рассмотрения характеристик осмотического состояния клетки ранее использовалась алгебраическая запись: S=Pосм+Pст или, т.к. Рст=-Ртур, то S=Pосм-Pтур, где S-сосущая сила, Росм - осмотическое давление, Рст - противодавление клеточной стенки, Ртур - тургорное давление. Термин сосущая сила по сути отражает результат алгебраического сложения векторов давлений, действующих на раствор в осмотической ячейке (растительной клетке). Он является устаревшим и почти не употребляется. В практику вошли энергетические показатели осмотического состояния. К их числу относится водный потенциал. Водный потенциал характеризует способность воды в данной системе перемещаться в сравнении с чистой водой. Так как подвижность воды в любом растворе ниже, чем в чистой воде, то водный потенциал любого раствора - величина отрицательная. Потенциал чистой воды (максимальная подвижность) равен нулю. Иначе говоря, водный потенциал, как энергетическая характеристика, определяется величиной работы, которую надо совершить, чтобы предотвратить поступление воды в осмотическую ячейку. Так как водный потенциал имеет размерность энергии, отнесённой к объёму, то он выражается, как и сосущая сила, в единицах давления. Водный потенциал равен сосущей силе по абсолютной величине, но противоположен по знаку! Составляющими водного потенциала в простейшем случае являются осмотический потенциал (равен по величине и противоположен по знаку осмотическому давлению) и потенциал давления (равен по величине и противоположен по знаку тургорному давлению). Осмотический потенциал - величина всегда отрицательная, а потенциал даления обычно положителен. Учитывая знаки составляющих водного потенциала, диаграммы этого показателя следует строить в первой и второй четвертях координатной системы, как это сделал В.Лархер на странице 216 своей книги "Экология растений". В базовом же учебнике - грубейшая ошибка! Графики всех составляющих водного потенциала построены в первой четверти системы координат. Стрелки с "пояснениями", указывающие на графики водного потенциала и потенциала давления, вызывают только улыбку. Нельзя же строить график в первой четверти и ставить при нём помету "отрицательный". Также недопустимо давать две противоречащие друг другу записи уравнения водного потенциала, что также имеет место в базовом учебнике. Чтобы исключить аппеляцию к некорректно построенным диаграммам приводим безупречно построенные графики [В.Лархер, 1978].
Во второй части лекции были определены понятия водный режим и водный баланс. Подчёркивалось, что вода поглощается из почвы и перемещается по организму растения по градиенту водного потенциала. Обсуждались формы воды в почве и их доступность для растений. Особое внимание уделено денотации терминов: устойчивое и полное (необратимое) завядание, мёртвый запас воды в почве, полная влагоёмкость почвы. Дана таблица, отражающая долю доступной и не доступной влаги в почвах разного типа.