植物细胞的渗透性.
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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。