植物组织渗透势和水势测定

实验一小液流法测植物组织水势一、目的学会用小液流法和质壁分离法测植物组织水势和渗透势。

二、材料用具及仪器药品马铃薯、刀片、移液管、培养皿、蔗糖溶液（1mol/L），显微镜三、原理1、小液流法测植物组织水势植物细胞是一个渗透系统，若将植物细胞放在各种不同浓度的蔗糖溶液中时，由于细胞液的浓度与外界溶液的浓度（或水势）的差异。

两者便会发生水分的交换。

当ψ cell外＞ψw cell时，细胞则吸水，细胞外溶液的浓度↑，细胞外溶液的比重↑。

当ψ cell外＝ψw cell时，细胞液与细胞外溶液水分平衡，细胞外溶液的浓度不变，细胞外溶液的比重不变。

当ψ cell外＜ψw cell时，细胞则失水，细胞外溶液的浓度↓，细胞外溶液的比重↓。

本实验是以有色液滴的比重变化确定等渗浓度。

根据公式，即可计算出外溶液的ψs，即ψs= - CiRT[i:离解系数，蔗糖等于1;c:等渗浓度；R：气体常数，0.0083 MPa·L/mol·K；T表示绝对温度，即273+t（实验时溶液的温度）]。

2、质壁分离法测渗透势ψw＝ψp＋ψs。

当ψ cell外＞ψw cell时，细胞则吸水。

当ψ cell外＜ψw cell时，细胞则失水，发生质壁分离。

当发生初始质壁分离时，ψp＝0 ，ψw＝ψs＝ψ cell外= - CiRT四、方法步骤小液流法测植物组织水势1．按十字交叉法把1mol/L蔗糖溶液（母液）分别配成0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mol/L蔗糖溶液各10ml。

分别置于5支大试管中，编号作为实验组。

2．另取5支小试管对应于实验组编号，从实验组取2ml蔗糖溶液作为观察组。

3．切约2mm左右见方的马铃薯片。

4．把马铃薯片放入实验组，每组20片，20分钟后，加一点点亚甲基蓝粉末，摇匀。

5．用吸管吸蓝色液，伸入对应观察组中部，轻轻挤出一滴液滴，轻轻取出吸量管，观察液滴移动方向。

6.根据公式ψs=-CiRT,计算出所测材料的ψ cell质壁分离法测渗透势1、按十字交叉法把1mol/L蔗糖溶液（母液）分别配成0.1、0.2、0.3、0.5、0.6 mol/L 蔗糖溶液各2ml。

实验1 植物组织渗透势的测定（质壁分离法）一、实验目的观察植物组织在不同浓度溶液中细胞质壁分离的产生过程及其用于测定植物组织渗透势的方法。

二、实验原理当植物组织细胞内的汁液与其周围的某种溶液处于渗透平衡状态，植物细胞内的压力势为零时，细胞汁液的渗透势就等于该溶液的渗透势。

该溶液的浓度称为等渗浓度。

当用一系列梯度浓度溶液观察细胞质壁分离现象时，细胞的等渗浓度将介于刚刚引起初始质壁分离的浓度和尚不能引起质壁分离的浓度之间的溶液浓度。

代入公式即可计算出渗透势。

三、实验仪器、试剂、材料等显微镜；载玻片及盖玻片；镊子；刀片配成0.5—0.1mol/L梯度浓度的蔗糖溶液各50ml。

称34.23g蔗糖用蒸馏水配成100ml，其浓度为1m0le/L（母液）。

再配制成下列各种浓度：0.50mol/L：吸母液25ml+水25ml0.45mol/L：吸母液22.5ml+水27.5ml0.40mol/L：吸母液20.0ml+水30.0ml0.35mol/L：吸母液17.5ml+水32.5ml0.30mol/L：吸母液15.0ml+水35.0ml0.25mol/L：吸母液12.5ml+水37.5ml0.20mol/L：吸母液10.0ml+水40.0ml0.15mol/L：吸母液7.5ml+水42.5ml0.10mol/L：吸母液5.0ml+水45.0ml四、实验方法将带有色素的植物组织（叶片），一般选用有色素的洋葱鳞片的外表皮、紫鸭跖草、苔藓、红甘蓝或黑藻、丝状藻等水生植物，也可用蚕豆、玉米、小麦等作物叶的表皮。

撕取下表皮，迅速分别投入各种浓度的蔗糖溶液中，使其完全浸入，5—10分钟后，从0.5mol/L开始依次取出表皮薄片放在滴有同样溶液的载玻片上，盖上盖玻片，于低倍显微镜下观察，如果所有细胞都产生质壁分离的现象，则取低浓度溶液中的制片作同样观察，并记录质壁分离的相对程度。

实验中必须确定一个引起半数以上细胞原生质刚刚从细胞壁的角隅上分离的浓度，和不引起质壁分离的最高浓度。

实验1 植物组织渗透势的测定（质壁分离法）一、实验目的观察植物组织在不同浓度溶液中细胞质壁分离的产生过程及其用于测定植物组织渗透势的方法。

二、实验原理当植物组织细胞内的汁液与其周围的某种溶液处于渗透平衡状态，植物细胞内的压力势为零时，细胞汁液的渗透势就等于该溶液的渗透势。

该溶液的浓度称为等渗浓度。

当用一系列梯度浓度溶液观察细胞质壁分离现象时，细胞的等渗浓度将介于刚刚引起初始质壁分离的浓度和尚不能引起质壁分离的浓度之间的溶液浓度。

代入公式即可计算出渗透势。

三、实验仪器、试剂、材料等显微镜；载玻片及盖玻片；镊子；刀片配成0.5—0.1mol/L梯度浓度的蔗糖溶液各50ml。

称34.23g蔗糖用蒸馏水配成100ml，其浓度为1m0le/L（母液）。

再配制成下列各种浓度：0.50mol/L：吸母液25ml+水25ml0.45mol/L：吸母液22.5ml+水27.5ml0.40mol/L：吸母液20.0ml+水30.0ml0.35mol/L：吸母液17.5ml+水32.5ml0.30mol/L：吸母液15.0ml+水35.0ml0.25mol/L：吸母液12.5ml+水37.5ml0.20mol/L：吸母液10.0ml+水40.0ml0.15mol/L：吸母液7.5ml+水42.5ml0.10mol/L：吸母液5.0ml+水45.0ml四、实验方法将带有色素的植物组织（叶片），一般选用有色素的洋葱鳞片的外表皮、紫鸭跖草、苔藓、红甘蓝或黑藻、丝状藻等水生植物，也可用蚕豆、玉米、小麦等作物叶的表皮。

撕取下表皮，迅速分别投入各种浓度的蔗糖溶液中，使其完全浸入，5—10分钟后，从0.5mol/L开始依次取出表皮薄片放在滴有同样溶液的载玻片上，盖上盖玻片，于低倍显微镜下观察，如果所有细胞都产生质壁分离的现象，则取低浓度溶液中的制片作同样观察，并记录质壁分离的相对程度。

实验中必须确定一个引起半数以上细胞原生质刚刚从细胞壁的角隅上分离的浓度，和不引起质壁分离的最高浓度。

实验一植物细胞渗透势的测定（质壁分离法）05级生科二班李月姣40508107一、实验目的：1、观察植物组织在不同浓度溶液中细胞质壁分离的产生过程；2、用质壁分离法测定植物组织渗透势。

二、实验原理：渗透势是水势的组分之一，是指由于细胞内溶质颗粒的存在而使水势下降的数值，纯水的渗透势为零，溶液的渗透势为负值。

植物细胞的渗透势是植物的一个重要生理指标，对于植物的水分代谢、生长及抗性都具有重要的意义。

常用于测定植物细胞与组织水势的方法有质壁分离法、冰点降低法、蒸汽压降低法等。

成熟植物细胞水势的组成：Ψ= Ψs+ Ψp1. Ψs 溶质势/渗透势由于溶液中溶质颗粒的存在而使水势降低的值。

纯水的溶质势为0，溶液的渗透势可根据V an‘t Hoff Equation计算：Ψs = - R TiC2. ψp 压力势压力势是指外界（如细胞壁）对细胞的压力而使水势增大的值。

一般情况下细胞处于膨胀状态，原生质体压迫细胞壁产生膨压，而细胞壁反过来反作用于原生质体使产生压力势。

当发生质壁分离时，ψp ＝0，这时Ψ= Ψs生活细胞的原生质膜是一种选择透性膜，可以看作是半透膜，它对于水是全透性的,而对于一些溶质如蔗糖的透性较低。

因此当把植物组织放在一定浓度的外液中，组织内外的水分便可通过原生质膜根据水势梯度的方向而发生水分的迁移，当外液浓度较高时（高渗溶液），细胞内的水分便向外渗出，引起质壁分离；而在外液浓度低时（低渗溶液），外液中的水则进入细胞内。

当细胞在一定浓度的外液中刚刚发生质壁分离时（初始质壁分离，质壁分离仅在细胞角隅处发生），细胞的压力势等于零，细胞的渗透势等于细胞的水势，也就等于外液的渗透势。

该溶液即称为细胞或组织的等渗溶液，其浓度称为等渗浓度。

三、实验仪器与试剂：1、实验仪器：显微镜，载玻片及盖玻片，镊子，刀片2、实验试剂：1 mol/L蔗糖溶液：配成0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60mol/L的蔗糖溶液各2ml3、实验材料：洋葱鳞茎四、实验步骤：1、分别配制0.20、0.25 、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60mol/L的蔗糖溶液各2ml于称量瓶中，混匀,编号。

实验二植物组织水势和细胞渗透势的测定实验二植物组织水势和细胞渗透势的测定项目一植物组织水势的测定一、原理将植物组织分别放在一系列浓度递增的溶液中，当找到某一浓度的溶液与植物组织之间水分保持动态平衡时，则可认为此植物组织的水势等于该溶液的水势。

因溶液的浓度是已知的，可以根据公式算出其渗透压，取其负值，为溶液的渗透势（ψπ），即代表植物的水势（ψw）（water potential）。

ψw＝ψπ＝－P＝－CRT（大气压）二、材料、仪器设备及试剂（一）材料：小白菜、菠菜或其它作物叶片（二）仪器设备：1.带塞青霉素小瓶12个；2.带有橡皮管的注射针头；3.镊子；4.打孔器5.培养皿。

（三）试剂：1. 0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 mol/L蔗糖溶液；2. 甲烯蓝粉末。

三、实验步骤（一）取干燥洁净的青霉素瓶6个为甲组，各瓶中分别加入0.05～0.30mol/L蔗糖溶液约4 mL（约为青霉素瓶的2／3处），另取6个干燥洁净的青霉素瓶为乙组，各瓶中分别加入0.05～0.30 mol/L蔗糖溶液1mL 和微量甲烯蓝粉末着色，上述各瓶加标签注明浓度。

（二）取待测样品的功能叶数片，用打孔器打取小圆片约50片。

用镊子分别夹入5～8个小圆片到盛有不同浓度的甲烯蓝蔗糖溶液的青霉素瓶中（乙组）。

盖上瓶塞，并使叶圆片全部浸没于溶液中。

放置约30～60min，为加速水分平衡，应经常摇动小瓶。

（三）经一定时间后，用注射针头吸取乙组各瓶蓝色糖液少许，将针头插入对应浓度甲组青霉素瓶溶液中部，小心地放出少量液流，观察蓝色液流的升降动向。

（每次测定均要用待测浓度的甲烯蓝蔗糖溶液清洗几次注射针头）。

如此方法检查各瓶中液流的升降动向。

若液流上升，说明浸过小圆片的蔗糖溶液浓度变小（即植物组织失水）；表明叶片组织的水势高于该浓度糖溶液的渗透势；如果蓝色液流下降则说明叶片组织的水势低于该糖溶液的渗透势，若蓝色液流静止不动，则说明叶片组织的水势等于该糖溶液的渗透势，此糖溶液的浓度即为叶片组织的等渗浓度。

植物生理学实验指导实验一植物组织水势的测定（小液流法）一、实验目的：理解水势、渗透势的概念，掌握植物水势的测定方法。

二、实验原理：当植物组织浸在已知浓度的外液中时，如果组织水势高于外液水势，则组织失水，外液浓度降低，比重变小；如果组织水势低于外液水势，则组织吸水，外液浓度升高，比重变大；如果组织水势和外液水势相等，则外液的浓度和比重都不变，此溶液的渗透势即等于组织的水势。

三、仪器、试剂、材料：青霉素小瓶（带盖）、弯头注射器、打孔器、镊子、培养皿、滴管、甲烯蓝粉末。

0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30mol/L蔗糖溶液。

植物叶片。

四、实验步骤：1、用滴管取不同浓度（0.05、0.10、0.15、0.20、0.25、0.30mol/L）蔗糖溶液各4ml，分别注入6个青霉素小瓶中（甲组）；再另取上面6种溶液各4ml，注入另6个小瓶中（乙组），对应编号标记。

2、用打孔器从植物叶片上取下相同大小的圆叶片，分别放入甲组小瓶中（每瓶10片），加盖，轻轻摇动以使圆叶片浸泡于溶液中。

3、30分钟后，向甲组小瓶加微量甲烯蓝粉末，轻轻摇动使溶液均匀。

4、用注射器从甲组小瓶中吸取蓝色溶液，插入相同编号的乙组小瓶溶液中部，轻轻挤出一小滴，慢慢抽出注射器，观察蓝色液滴升降情况并填入下表。

五、结果计算：植物组织水势按下式计算：Ψw = - iCRT式中：Ψw —水势，i —解离系数（蔗糖为1 ）C —等渗溶液浓度（mol/L），R —气体常数（0.0083L .MPa /moL.K）T —绝对温度( K=273 + t ℃)附：蔗糖分子量：342.29实验二叶绿体色素的提取、分离和性质的观察一、实验目的：掌握叶绿体色素的提取和分离方法，加深对其性质的理解。

二、实验原理：叶绿体色素包括叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素和叶黄素，这四种色素均不溶于水而溶于有机溶剂，故常用丙酮或乙醇等提取。

叶绿体色素可采用纸层析法进行分离，当溶剂不断地从层析滤纸上流过时，由于混合物各成分在两相（即流动相和固定相）间具有不同的分配系数，它们的移动速度不同，因而使样品混合物分离。

植物组织的水势和渗透势 14水是植物体的主要组成部分，水不仅能使原生质保持溶胶状态，以维持细胞旺盛的代谢活动；而且水还是植物体内许多代谢过程的原料或媒介，并有助于维持细胞的紧张度，促进细胞保持固有的形态。

在自然环境中，植物体表现为吸水还是失水，与植物组织的水势和渗透势有密切联系。

实验目的：1. 了解水分在植物生命活动中的作用。

2. 了解植物体内不同组织和细胞之间，植物与环境之间水分的转移与植物组织的水势及渗透势的关系。

3. 学习测定植物组织水势和渗透势的基本方法。

实验内容：1. 用小液流法测定植物组织的水势。

2. 用质壁分离法测定植物组织的渗透势。

实验步骤：1. 植物组织的水势水势是水的化学势，植物细胞与相邻细胞或外界环境之间水分的移动，决定于细胞水势的大小，水总是从水势高的部分向水势低的部分移动。

因此，当植物细胞与外液接触时，若其水势低于外液时，细胞吸入水分，外液浓度上升；反之细胞排出水分，外液浓度下降；若二者相等时，外液浓度不变。

一种溶液当其浓度不同时，比重也不同。

将浸泡组织后的溶液小滴置于原浓度溶液时，浓度下降的溶液小滴由于比重下降将在原溶液中上升，反之下沉，液滴基本不动时，表示该组织的水势等于溶液的渗透势。

▲ 取预先配制的1.00mol/dm3的蔗糖溶液配制0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.60mol/dm3的蔗糖溶液各10cm3，充分摇匀，编号。

▲ 取10支试管编号，用移液管分别加入2cm3相应编号的蔗糖溶液。

▲ 用打孔器在同一马铃薯块茎上打取完整的圆柱体，并用刀片分割成若干1cm长的切段。

然后依次在每个装有2cm3蔗糖溶液的试管中放入2个切段。

盖好试管，开始计时，不时轻轻摇动。

▲ 放置40min后，用解剖针依次将各试管中的马铃薯切段取出，用针尖加入少许甲烯兰粉末，振荡使之溶解，至溶液呈浅兰色即可。

▲ 用长滴管从各试管中分别吸取少许兰色溶液，然后将滴管尖端插入相应的原浓度蔗糖溶液的中部，徐徐放出一小滴兰色溶液，轻轻抽出滴管，在试管后面衬一张白卡片，仔细观察兰色液滴的移动方向。

实验1 植物组织渗透势的测定（质壁分离法）一、实验目的观察植物组织在不同浓度溶液中细胞质壁分离的产生过程及其用于测定植物组织渗透势的方法。

二、实验原理当植物组织细胞内的汁液与其周围的某种溶液处于渗透平衡状态，植物细胞内的压力势为零时，细胞汁液的渗透势就等于该溶液的渗透势。

该溶液的浓度称为等渗浓度。

当用一系列梯度浓度溶液观察细胞质壁分离现象时，细胞的等渗浓度将介于刚刚引起初始质壁分离的浓度和尚不能引起质壁分离的浓度之间的溶液浓度。

代入公式即可计算出渗透势。

三、实验仪器、试剂、材料等显微镜；载玻片及盖玻片；镊子；刀片配成0.5—0.1mol/L梯度浓度的蔗糖溶液各50ml。

称34.23g蔗糖用蒸馏水配成100ml，其浓度为1m0le/L（母液）。

再配制成下列各种浓度：0.50mol/L：吸母液25ml+水25ml0.45mol/L：吸母液22.5ml+水27.5ml0.40mol/L：吸母液20.0ml+水30.0ml0.35mol/L：吸母液17.5ml+水32.5ml0.30mol/L：吸母液15.0ml+水35.0ml0.25mol/L：吸母液12.5ml+水37.5ml0.20mol/L：吸母液10.0ml+水40.0ml0.15mol/L：吸母液7.5ml+水42.5ml0.10mol/L：吸母液5.0ml+水45.0ml四、实验方法将带有色素的植物组织（叶片），一般选用有色素的洋葱鳞片的外表皮、紫鸭跖草、苔藓、红甘蓝或黑藻、丝状藻等水生植物，也可用蚕豆、玉米、小麦等作物叶的表皮。

撕取下表皮，迅速分别投入各种浓度的蔗糖溶液中，使其完全浸入，5—10分钟后，从0.5mol/L开始依次取出表皮薄片放在滴有同样溶液的载玻片上，盖上盖玻片，于低倍显微镜下观察，如果所有细胞都产生质壁分离的现象，则取低浓度溶液中的制片作同样观察，并记录质壁分离的相对程度。

实验中必须确定一个引起半数以上细胞原生质刚刚从细胞壁的角隅上分离的浓度，和不引起质壁分离的最高浓度。

露点法测定植物叶片水势和渗透势水势与渗透势的测定方法可分为三大类，除本书已介绍过的液相平衡法（包括小液流法、重量法测水势，质壁分离法测渗透势）和压力平衡法（压力室法测水势）外，还有一类是气相平衡法，包括热电偶湿度计法、露点法等。

液相平衡法所需仪器设备简单，但手续繁琐、效率低，难以自动记录；压力平衡法适于测定枝条或整个叶片的水势，对于小型样品如叶圆片等则无能为力。

气相平衡法能广泛用于各种植物叶片水势和渗透势的测定，所需样品量极少、测量精度高，是近年来发展起来的一类较好的植物水势及其组分的测定技术。

【原理】将叶片或组织汁液密闭在体积很小的样品室内，经一定时间后，样品室内的空气和植物样品将达到温度和水势的平衡状态。

此时，气体的水势（以蒸气压表示）与叶片的水势（或组织汁液的渗透势）相等。

因此，只要测出样品室内空气的蒸气压，便可得知植物组织的水势（或汁液的渗透势）。

由于空气的蒸气压与其露点温度具有严格的定量关系，本仪器便通过测定样品室内空气的露点温度而得知其蒸气压。

该仪器装有高分辨能力的热电偶，热电偶的一个结点便安装在样品室的上部。

测量时，首先给热电偶施加反向电流，使样品室内的热电偶结点降温（Peltier效应），当结点温度降至露点温度以下时，将有少量液态水凝结在结点表面，此时切断反向电流，并根据热电偶的输出电位记录结点温度变化。

开始时，结点温度因热交换平衡而很快上升；随后，则因表面水分蒸发带走热量，而使其温度保持在露点温度，呈现短时间的稳衡状态；待结点表面水分蒸发完毕后，其温度将再次上升，直至恢复原来的温度平衡。

记录下稳衡状态的温度，便可将其换算成待测样品的水势或渗透势。

【仪器组成】本试验所用仪器为美国Wescor公司生产的HR-33-T型露点微伏压计（图7-1），该微伏压计实际上就是一个精密的电位计，能准确测出热电偶两端点温度差异而产生的细微的电位变化。

仪器配套的C-52和L-51型样品室的基本结构都是由一个灵敏的热电偶和一个铝合金制的隔热性很好的叶室组成（图7-2）。