植物细胞的渗透性

实验一植物细胞渗透势的测定（质壁分离法）一、原理将植物组织放入一系列不同浓度的蔗糖溶液中，经过一段时间后，植物细胞与蔗糖溶液之间将达到平衡状态。

如果在某一溶液中细胞脱水达到平衡时刚好处于临界质壁分离状态，则细胞的压力势ψp将下降为零，此时细胞液的渗透势ψπ等于外液的渗透势ψπ′，即ψπ＝ψπ′。

此溶液称为该组织的等渗溶液，其浓度称为该组织的等渗浓度，即可计算出细胞液的渗透势。

实际上临界质壁分离状态镜下很难看到，一般以初始质壁分离作为判断等渗浓度的标准。

（细胞水势=渗+压+衬，其中渗=外渗=-iCRT）（注：内外浓度差不一定质壁分离，因为外高内低才会分离）二、器材、试剂与材料1、器材：显微镜，小培养皿（60mm），载盖玻片，温度计，试剂瓶，吸水纸等。

2、试剂：1mol/L蔗糖溶液，蔗糖系列标准溶液。

3、材料：洋葱。

三、操作步骤1、取干燥、洁净培养皿9套，顺序编号，顺序加入蔗糖系列标准溶液，呈一薄层，盖好皿盖。

（为什么？）2、用镊子撕取材料内表皮（0.5cm见方即可），吸去表面水分，迅速浸入上述培养皿中，每皿4—5片。

3、经20～30min（为什么等这么长时间？因为达渗透平衡）记录室温，同时从高浓度开始依次取出材料放于载片上，滴一滴同浓度的蔗糖溶液，盖上盖片，显微镜下观察。

若所有细胞都发生质壁分离现象，则取相邻低浓度的材料观察，并记录质壁分离的相对程度。

若有50％左右细胞发生初始质壁分离(即原生质体刚从细胞壁的角隅处分离)，则该浓度就是等渗浓度。

若两个相邻浓度的材料中，一个未发生质壁分离，另一个发生质壁分离数超过50％，则两浓度平均值即为等渗浓度。

4、由所得的等渗浓度和室温计算细胞液的渗透势：ψπ＝ψπ′＝－iCRT(MPa)，其中：ψπ——细胞的渗透势，MPa；ψπ′——供试溶液的渗透势，MPa；C——供试溶液的浓度，moL/L；R——气体常数，0.008314·L·MPa／(moL·K)；T——绝对温度，(273十t℃)K；i——等渗系数，蔗糖为1。

植物细胞的质壁分离和渗透势的测定王超雄131140009一：实验目的1）了解植物细胞的结构。

2）学会制作临时玻片标本。

3）了解植物细胞质壁分离的原理。

4）用质壁分离的方法大致测定植物细胞的渗透势。

二：实验原理成熟的植物细胞是一个渗透系统，活细胞的细胞质及其表层（质膜和液泡膜）有选择透性，细胞内部含有液泡，液泡内的细胞液具有一定的溶质势。

当将植物组织细胞置于对其无毒害的外界溶液中处理一定时间，细胞液与外界溶液的水势差决定水分移动的方向与速度。

当细胞与外界高渗溶液（即低水势溶液）接触时，细胞内的水分外渗，原生质体随着液泡一起收缩而发生质壁分离。

若植物组织细胞内的细胞液与其周围的某种溶液处于渗透平衡状态，水分的净迁移为零，此时植物细胞的压力势为零，因具液胞细胞的衬质势（即衬质（如蛋白质纤维素等）中水的化学势）很小，可忽略不计，因此此时细胞液的渗透势就等于该溶液的渗透势。

该溶液的浓度即为该植物组织的等渗浓度。

当用一系列梯度浓度的溶液观察植物细胞质壁分离现象时，细胞的等渗浓度将介于刚刚引起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。

通常把视野中有50％的细胞发生角隅质壁分离定为初始质壁分离，因而可把引起细胞初始质壁分离的外界溶液称为等渗溶液，该溶液具有的渗透势即等于细胞的渗透势。

由于很难找到正好引起50％细胞发生质壁分离的浓度，因此通常将观察到的引起质壁分离的最低浓度与不能引起质壁分离的最高浓度的平均值视为等渗溶液浓度，代入Van’t Hoff公式，即可计算出外界溶液的渗透势，从而得出植物细胞渗透势。

Ψπ = - RTiC式中Ψπ为细胞渗透势，以MPa (兆帕)为单位。

R为气体常数，为=0.008314 MPa.L/(mol.K)T为绝对温度，单位K，即273+t，t为实验温度（℃）。

i为解离系数，蔗糖为1。

C为等渗溶液的浓度，单位为mol/L。

则：Ψπ=-0.008314×(273+t)×1×C (MPa)三：实验原料与器械实验原料：洋葱、0.1-0.6mol/L每个浓度的蔗糖溶液、1mol/L蔗糖溶液、lmol/L 硝酸钾溶液、lmol/L氯化钙溶液l。

实验一植物组织渗透势的测定（质壁分离法）一、原理成长的植物细胞是一个渗透系统，当把细胞置于一定浓度溶液中时，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，且此时植物细胞内的压力势为零时，那么细胞汁液的渗透势就等于该溶液的渗透势。

该溶液的浓度称之为等渗浓度。

当用一系列梯度浓度溶液观察细胞质壁分离现象时，细胞的等渗透浓度将界于刚刚引起初始质壁分离的浓度和与其相邻的尚不能引起质壁分离的浓度梯级之间的溶液浓度。

代入公式即可计算出其渗透势二、仪器药品显微镜载玻片及盖玻片镊子刀片培养皿8套滤纸1M蔗糖溶液滴管三、实验步聚1．梯度浓度溶液的配制：用1M蔗糖溶液为母液，分别吸取8，7，6，5，4，3，2ml溶液于试管中，各加入蒸馏水至10ml，即成0.8，0.7，0.6，0.5，0.4，0.3，0.2M的梯度溶液。

用移液管，从0.2M依次取一定量的溶液（3ml），盛于培养皿内，盖上盖，贴上标签待用。

2．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，红甘蓝及黑藻，丝状藻等水生植物，也可用乔豆，玉米、小麦等作物叶的表皮。

用镊子撕取下表皮，迅速分别投入各种浓度的蔗糖溶液中，使其完全浸入，3．5—10分钟后，从0.5M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，于显微镜下观察是否所有细胞都产生质壁分离的现象，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。

取二者的平均值为等渗透势。

4．按照公式把等渗浓度换算成渗透势，以MPa表示之。

ψπ=－RTiCψπ表示欲测渗透势，MPa；R表示气体常数：0.008314( MPa ·L/M·K)；T表示绝对温度，即(273+t℃) K；i 表示解离系数，蔗糖等于1。

C表示等渗溶液的浓度，则：ψπ=－0.008314×(273+ t℃)×1×C测出引起质壁分离刚开始的蔗糖溶液浓度和与其相邻的不引起质壁分离最高浓度之后，可按下列公式计算在常压下该组织细胞质液的渗透势。

植物细胞膜在干旱环境下渗透能力分析摘要：干旱胁迫会使植物在体内积聚溶质维持压力，保持膨胀压力，在缺水条件下可以继续从外界吸收水分保证代谢。

对植物细胞膜在干旱环境下的渗透能力进行分析，必须对各种溶质的含量进行研究。

本文以槐树植物为例，对不同干旱程度下植物细胞膜的渗透能力进行了分析，结果表明干旱使植物细胞内调节渗透能力的可溶性糖和脯氨酸含量增加，而可溶性蛋白含量随干旱时间的变化趋势则与之相反，在重度干旱条件下，槐树的膜透性增幅明显。

关键词：植物细胞膜；干旱；渗透能力1引言干旱环境会对植物的生长发育产生影响，对于抗旱植物来说，其体内的调节渗透功能是其在长期干旱条件下进化出的抗旱机制[1]。

植物在水分不足的条件下其抗旱的重要机制是调节渗透作用和维持细胞内的膨胀压力，当外界环境处于干旱状态下时，植物细胞会将大量的溶质积累在细胞内，使得渗透势降低，这样外界的水分就可以被植物吸收，从而保证植物能够进行正常的代谢活动，这种通过积累溶质维持膨胀压力吸收水分的行为称之为渗透能力的调节作用。

因此，对于植物细胞体内各种溶质含量的研究有利于分析植物细胞膜在干旱环境下的渗透能力。

本文以槐树为研究对象，对植物体内调节细胞膜渗透能力的物质含量以及由于干旱导致的植物体内代谢产物的变化进行了研究。

2实验方法本文以槐树为研究对象，将植株在内径30cm，高32cm的花盆内进行培育，在每一个花盆内培育3株。

盆中土壤水含量分别控制在70%，60%，50%和40%左右，分别定义为水分充足，轻度干旱，中度干旱和重度干旱。

采集不容水分含量的植物叶片进行测试。

对于可溶性糖含量的测量采用比色法进行测试；植物细胞中的脯氨酸含量的测量则采用茚三酮显色法；代谢产物可溶性蛋白质的测量采用比色法。

上述三种物质的测量方法来源于文献中[3]；细胞膜透性采用GTWDDS-307型电导仪进行测试。

3 结果分析3.1 植物细胞在干旱环境下渗透能力调节物质含量的变化植物细胞内可溶性糖和脯氨酸对植物细胞膜渗透能力的调节作用影响显著[2]。

植物细胞的吸水和失水原理-V1
植物细胞的吸水和失水原理
植物细胞是一个由细胞壁包裹的细胞，其壁与质膜共同构成细胞膜，
其中液体通过渗透和渗出的方式进入或离开细胞。

以下是植物细胞吸
水和失水的原理:
1. 渗透压
渗透压是植物细胞中水分向高浓度溶液的移动趋势。

如果在渗透梯度
上放置一个半透膜，液体在半透膜两侧的压力差被称为渗透压差。

渗
透压是由水分子与溶质分子之间的互动力量决定的。

2. 细胞质原理
细胞质是植物细胞内单元的基本构建模块，由胞浆、细胞器、核等组成。

细胞质中的水分与渗透溶液形成了“渗透平衡”，当溶液的浓度
升高时，渗透平衡的压力增加，水分分子向高浓度移动以减小压力差，从而维持渗透平衡。

3. 渗出
当植物细胞细胞壁破裂时，渗透压会失去平衡，导致液体从细胞内向
外流动，这个过程被称为渗出。

渗出会导致细胞萎缩和生长停止，这
对植物生长和开花等过程造成不良影响。

4. 主动吸水
利用植物根部的根毛，植物细胞可以主动吸水。

通过渗透作用，水分子从根毛到达根部，然后通过水分子离子交换将它们转移到植物体的其他部分，以满足细胞的生长和代谢需要。

总之，植物细胞的吸水和失水过程是细胞生长和代谢的关键过程。

通过理解渗透压、细胞质的作用和主动吸水等原理，可以更好地了解植物的生长及其机理。

实验一植物细胞渗透势的测定（质壁分离法）植物细胞的渗透势主要取决于细胞的溶质浓度，因此又称溶质势。

渗透势与植物水分代谢、生长及抗性等有密切关系。

已知在干旱、盐渍等条件下，一些植物常在细胞内主动积累溶质，以降低其渗透势，增加吸水能力，而在一定程度上维持澎压，保障细胞的生长和气孔的开放，这种现象叫做渗透调节作用。

渗透调节能力的大小可以用逆境条件下细胞渗透势地降低值来表示，在水分生理与抗性生理研究中经常需要测定。

以下介绍两种测定方法。

[原理] 将植物组织放入一系列不同浓度的蔗糖溶液中，经过一段时间，植物细胞与蔗糖溶液间将达到渗透平衡状态。

如果在某一溶液中细胞脱水达到一平衡时刚好处于临界质壁分离状态，则细胞的压力势ψs 等与外液的渗透势ψso,即ψs=ψso，此溶液称为该组织的等渗溶度，其溶度称为该组织的等渗浓度，即可计算出细胞也渗透度（ψs0）。

实际测定时，由于临界质壁分离状态难以在显微镜下直接观察到，所以一般均以初始质壁分离作为判断等渗浓度的标准。

处于初始质壁分离状态的细胞体积，比吸水饱和时略少，故细胞也浓缩而渗透势略低于吸水饱和时的渗透度，此种状态下的渗透势称基态渗透势。

[仪器与用具] 显微镜1台；载玻片与盖玻片各若干；温度计1支；尖头镊子1把；刀片1片；100ml试剂瓶9套；500ml试剂瓶9套；烧杯、容量平、量筒、吸管等；吸水纸适量。

[试剂]1 mol浓度的蔗糖溶液（1000ml水溶解342.3g蔗糖）称取预先在60～80℃下烘干的蔗糖34.2g，溶于100ml蒸馏水中，即为1摩尔浓度的蔗糖溶液。

0.03%中性红溶液。

蔗糖系列标准液：取干燥洁净的小试剂瓶9号编号，用1摩尔浓度的蔗糖溶液依C 1V1=C2V2公式配置0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.60、0.70摩尔浓度等一系列不同浓度的蔗糖溶液（具体范围可根据材料不同而加以调整），贮于试剂瓶中，瓶口加塞以防蒸发浓缩。

[方法]：1.用洋葱的外内表皮或紫色鸭跖草的表皮等作实验材料。