探究植物细胞的失水和吸水

实验报告6 探究植物细胞的吸水和失水提出问题：植物细胞是否会失水和吸水植物细胞在什么情况下失水和吸水假设：假设外界溶液浓度高于植物细胞液浓度时，植物细胞失水；反之，吸水。

材料用具：紫色的养成鳞片叶。

刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜。

质量分数为ml的蔗糖溶液，清水。

方法步骤：1、制作洋葱鳞片叶表皮临时装片↓①有一个的中央大液泡2、低倍镜下观察②原生质层紧贴细胞壁↓3、从盖玻片的一侧滴入溶液，在盖玻片的另一侧用吸引。

这样重复几次，盖玻片下面的洋葱鳞片叶表皮就浸润在蔗糖溶液中。

0.3g/ml蔗糖溶液吸水纸吸引临时装片↓①中央液泡逐渐变小（紫色）4、低倍镜下观察②与细胞壁逐渐分离↓5、在盖玻片的一侧滴入清水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。

这样重复几次，洋葱鳞片叶表皮又浸润在清水中。

吸水纸吸引清水临时装片↓①中央液泡逐渐变（紫色变）6、低倍镜下观察②逐渐贴近细胞壁↓结论：前面的假设正确。

①当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞失水，发生现象②当外界溶液浓度细胞液浓度时，细胞吸水，发生现象说明……………………………………………………………………………………(1)紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的液泡中含有紫色的花青素，细胞失水后，液泡变小，颜色变深；细胞吸水后，液泡变大，颜色变浅。

(2)选用蔗糖溶液（如0.5g/ml）的浓度不宜过高，否则植物细胞会因失水过多而死亡，不能发生质壁分离的复原。

(3)若把成熟的植物细胞置于高于细胞液的浓度的植物可吸收的溶液中（如1M 的KNO3、一定浓度的乙二醇等溶液），植物细胞先发生质壁分离，然后会发生质壁分离的自动复原。

……………………………………………………………………巩固练习：1、观察在0.3 g／mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明( )A．细胞壁相当于一层半透膜B．洋葱表皮细胞是活的C．此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度D．细胞壁收缩导致中央液泡失水2、在“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验中，之所以用已经成熟的洋葱表皮细胞做实验材料，是因为这样的细胞具有( )A．伸缩性很小的细胞壁B．功能完善的细胞膜C．能够流动的细胞质D．大而醒目的液泡3、甜菜块根细胞中有花青素，可使块根呈红色。

植物细胞的吸水和失水原理植物细胞是植物体的基本单位，它们具有吸水和失水的能力。

这种能力与细胞壁、细胞膜、细胞质等细胞组成部分密切相关。

本文将深入探讨植物细胞的吸水和失水原理。

一、植物细胞的吸水原理植物细胞的吸水是通过渗透作用实现的。

渗透作用是指在两种不同浓度的溶液之间，溶质在向浓度较低的方向移动时，溶剂也会随之移动的现象。

在植物细胞内，细胞质中的溶质浓度较高，而细胞外液体中的溶质浓度较低，因此水会从细胞外向细胞内渗透，直到达到相对平衡状态。

植物细胞的渗透作用受到细胞壁和细胞膜的影响。

细胞壁是由纤维素、半纤维素等组成的，它具有很高的弹性和韧性，可以保护细胞、维持细胞形态和稳定细胞内外渗透压的平衡。

细胞膜则由磷脂双分子层和蛋白质组成，它是细胞内外物质交换的关键通道。

植物细胞的细胞膜具有选择性渗透性，只允许某些物质通过，而阻止其他物质通过。

这种选择性渗透性可以帮助细胞维持内外渗透压的平衡。

二、植物细胞的失水原理植物细胞的失水是指细胞内水分流失到外部环境的过程。

植物细胞的失水主要受到环境因素和细胞壁的影响。

在干旱、高温、低湿等环境条件下，植物细胞会失去大量水分，导致细胞脱水、萎缩、死亡。

此外，植物细胞的细胞壁也起着重要的作用。

细胞壁可以保护细胞免受外部压力和损伤，同时也可以限制细胞内水分的流失。

细胞壁的厚度和组成成分会影响细胞的脆性和弹性，从而影响细胞的水分平衡。

植物细胞的失水还与渗透调节有关。

当外部环境的渗透压高于细胞内部的渗透压时，细胞内的水分会向外流失，导致细胞脱水。

此时，植物细胞会通过调节细胞膜的渗透性来控制水分的流失。

细胞膜可以通过调节离子通道和水通道的开闭来控制水分的流动，从而维持细胞内外渗透压的平衡。

三、植物细胞的水分调节植物细胞的水分调节是指细胞对外界环境变化作出的适应性反应。

在干旱、高温、低湿等环境条件下，植物细胞会通过一系列生理和生化机制来调节水分平衡，以保持细胞的正常功能和生存能力。

植物细胞的吸水和失水实验原理引言：植物细胞的吸水和失水实验是研究植物细胞对水分的吸收和释放过程的重要方法。

通过实验可以了解植物细胞在不同环境条件下的水分调节机制，为我们深入了解植物细胞的生理功能提供了重要的参考。

一、实验原理1. 细胞膜的渗透作用植物细胞的细胞膜具有渗透作用，可以让水分和溶质通过。

当细胞外溶液的浓度高于细胞内溶液时，细胞膜会让水分从细胞外向细胞内渗透，使细胞吸水膨胀；反之，当细胞外溶液的浓度低于细胞内溶液时，细胞膜会让水分从细胞内向细胞外渗透，使细胞失水收缩。

2. 渗透压的作用渗透压是溶液渗透性的一个重要指标，它决定了溶液与细胞之间水的渗透方向。

当外部环境中的溶液浓度高于细胞内的溶液浓度时，外部溶液对细胞产生渗透压，使细胞吸水膨胀；反之，当外部溶液浓度低于细胞内的溶液浓度时，细胞对外界产生渗透压，使细胞失水收缩。

二、实验步骤1. 准备实验材料准备一些新鲜的植物叶片、试管、生理盐水等。

2. 吸水实验将一片新鲜的植物叶片放入试管中，加入足够的生理盐水，使叶片完全浸泡。

观察一段时间后，可以发现叶片逐渐变得饱满，说明细胞吸收了外部的水分。

3. 失水实验将一片新鲜的植物叶片放入试管中，加入足够的浓度较高的盐水。

观察一段时间后，可以发现叶片逐渐变得萎缩，说明细胞失去了水分。

三、实验结果和讨论通过吸水和失水实验，我们可以观察到植物细胞对水分的调节能力。

当细胞外环境的溶液浓度较低时，细胞会吸收外部的水分，使细胞膨胀；而当细胞外环境的溶液浓度较高时，细胞会释放水分，导致细胞收缩。

这说明植物细胞能够通过渗透作用和渗透压的调节，实现对水分的吸收和释放。

我们还可以通过改变吸水和失水实验的条件来探究植物细胞对水分的调节机制。

比如可以尝试不同浓度的盐水，观察细胞对水分的吸收和失水的程度，进一步研究细胞膜的渗透作用和渗透压的影响。

结论：植物细胞的吸水和失水实验通过观察细胞在不同环境条件下的水分吸收和释放过程，揭示了细胞膜的渗透作用和渗透压的调节机制。

探究植物细胞的失水与吸水植物吸水和失水的原理与植物细胞的胞内液(包括液泡中的细胞液)和外界溶液的相对浓度有关，当外界浓度高于细胞液浓度时，失水后会收缩，产生质壁分离，反之亦然，但失水后改变外溶液的浓度并不一定会导致吸水和质壁减少，因为失水时间过长细胞会死亡。

植物细胞的失水与吸水是渗透作用的一种表现形式。

此次的实验将探究植物细胞失水和吸水的条件，解释现象背后的原理。

材料用具洋葱、5%氯化钠溶液、清水、刀片、镊子、载玻片、盖玻片、吸水纸、卫生纸、0.1 g/mL硝酸钾溶液（选用）。

步骤1.制作临时装片在载玻片上滴加一滴清水，再用刀片在洋葱鳞片叶外表皮上划出边长为5 mm 的正方形，用镊子撕下，清水制片，上镜观察正常的外表皮细胞。

2.观察质壁分离将装片取下，在盖玻片的一侧滴加一滴5%的氯化钠溶液，用吸水纸吸引（图1），重复3次，上镜观察。

可以看到中央大液泡因为失水而收缩，原生质层与细胞壁逐渐分开，发生质壁分离（图2）。

由此可以判断细胞在5%的氯化钠溶液中处于失水状态。

3.观察质壁分离复原将装片取下，在盖玻片的一侧滴加一滴清水，用吸水纸吸引，重复3次，上镜观察。

可以观察到质壁分离的复原，由此可以判断质壁分离的细胞在清水中处于吸水状态。

讨论这是一个非常经典的实验，教材中的实验名为“植物细胞的吸水与失水”，但实验过程中植物细胞先失水质壁分离，再吸水质壁分离复原，因此我认为应改为“植物细胞的失水与吸水”。

将0.3 g/mL蔗糖溶液改为5%氯化钠溶液，主要是为了避免蔗糖溶液沾到40×物镜上，结晶后污损镜头，该方案来自福建师大附中。

有的老师会担心氯化钠可能会使植物细胞自动复原，这个过程大约需要20多个小时，在实验课上的有限时间内不会出现。

而且蔗糖其实也是植物细胞所需的物质，比如植物组织培养中蔗糖的浓度为0.03 g/mL，也有可能出现质壁分离的自动复原，只是短时间观察不到而已。

洋葱鳞片叶的外表皮和叶肉结合的非常紧密，很难撕下完全不带叶肉的外表皮，就算撕下来，也会有细胞破损的情况，这往往是导致实验失败的原因，当然通过集中观察外表皮边缘细胞的质壁分离情况，解决这一问题。

植物细胞通过渗透作用来吸水和失水。

以下是详细的解答：
1. 吸水：
植物细胞吸水的主要途径是通过根系吸收水分。

当土壤中水分含量高于细胞内液体的浓度时，水分会通过根毛进入植物根部的细胞内。

根毛是细胞表面的毛状突起，增加了吸收水分的表面积。

水分从根毛进入细胞后，会逐渐向上运输到植物的其他部分，通过细胞间隙和细胞壁的孔隙传导。

吸水过程中，细胞内的溶质浓度相对较低，形成了一个高浓度的溶质环境，称为低渗环境。

由于渗透压的差异，水分会自动从高渗环境（土壤）流向低渗环境（细胞内），以平衡渗透压。

2. 失水：
植物细胞失水的主要途径是通过蒸腾作用。

植物的叶片表面有气孔，通过气孔，植物可以进行呼吸和气体交换。

然而，气孔的打开也会导致水分蒸发和失水。

当气孔打开时，水分会从细胞内蒸发到空气中，形成水蒸气。

这个过程就是蒸腾作用。

蒸腾作用是植物体内液体运输的动力源，但也会导致植物失水。

为了防止过度失水，植物采取了一些适应性措施，例如：
- 蔬菜叶片表面有蜡质覆盖物，减少水分蒸发；
- 植物可以通过气孔调节开关来控制气孔的开合，减少水分蒸发；
- 植物根系的根毛和根壁能吸附水分，减少水分流失。

综上所述，植物细胞通过渗透作用来吸水和失水。

吸水主要通过根系吸收土壤中的水分，而失水主要通过蒸腾作用和气孔的开闭调节实现。

植物通过这些机制来维持细胞内液体平衡和水分供应。

实验题目：探究植物细胞吸水和失水的条件
试验原理：根据植物细胞吸水质量增加，植物细胞失水质量减少，设计对照试验。

设计思路：利用植物细胞吸水或失水后的质量变化，生动的反应出不易被观察到的植物细胞吸水和失水现象。

避免描述植物体变软或变硬带来的模糊概念。

利用数据的对比能更加直观的说明问题。

实验器材：黄瓜（萝卜）、镊子、刀片、烧杯、天枰、砝码、吸水纸、20%食盐水、清水等。

实验过程：
1、将黄瓜去皮用刀片切取大小相等的三块。

（注意，刀片锋利，不
要伤手）
2、用天枰称量黄瓜的质量并记录，注意保证三块黄瓜质量必须相
等。

3、取三个烧杯，其中一个倒入20%食盐水100毫升，另一个加入
100毫升清水，最后一个空置。

4、用镊子将切好的三块等质量的黄瓜分别放入三个烧杯中。

十分
钟后再去观察。

5、浸泡十分钟后，将三块黄瓜从烧杯中拿出，用吸水纸擦干后再
称质量并记录。

6、根据前后数据的变化确定植物细胞吸水和失水的条件。

实验：验证植物细胞吸水和失水的条件
香河县第五中学
实验教师郭宇
指导教师巨文雅。