植物细胞渗透势的测定

实验一、植物组织渗透势的测定（质壁分离法）一、实验原理：将植物组织分别投入一系列浓度梯度的溶液中，使细胞将要产生初始质壁分离的浓度，就等于细胞液的浓度，根据浓度可计算出渗透势。

【注：：典型植物细胞水势(Ψw)组成为：ψw=ψs+ψp+ψm （ψs 为渗透势，ψp为压力势，ψm为衬质势）。

渗透势（osmotic potential，ψs）：由于溶质的存在而使水势降低的值称为渗透势或溶质势（solute potential，ψs），以负值表示。

渗透势值按公式ψs=-iCRT来计算（C为溶液的摩尔浓度；T为绝对温度，即实验温度+273；R为气体常数，R=0.0083；i为渗透系数，表示电解质溶液的渗透压非电解质溶液渗透压的倍数，如蔗糖i=1，NaCl i=1.8）。

压力势（pressure potential，ψp）：由于细胞吸水膨胀时原生质向外对细胞壁产生膨压（turgor），而细胞壁向内产生的反作用力——壁压使细胞内的水分向外移动，即等于提高了细胞的水势。

由于细胞壁压力的存在而引起的细胞水势增加的值叫压力势，一般为正值。

当细胞失水时，细胞膨压降低，原生质体收缩，压力势则为负值。

当刚发生质壁分离时压力势为零。

衬质势（matrix potential, ψm）：衬质势是细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水的束缚而引起的水势降低值，如处于分生区的细胞、风干种子细胞中央液泡未形成。

对已形成中心大液泡的细胞含水量很高，ψm只占整个水势的微小部分，通常一般忽略不计。

因此一个具有液泡的成熟细胞的水势主要由渗透势和压力势组成,即ψw=ψs+ψp 】。

将细胞置于纯水或稀溶液中，外液水势高于细胞水势，外侧水分向细胞内渗透，细胞吸水，体积变大；外液水势等于细胞水势，水分进出平衡，细胞体积不变；将植物置于浓溶液中，外液水势低于细胞水势，水从细胞内向外渗透，细胞失水，体积变小。

将植物材料（带色洋葱表皮组织）置于浓溶液中，由于细胞壁的伸缩性有限，而原生质层的伸缩性较大，当细胞继续失水时，原生质层便和细胞壁慢慢分离开来，这种现象被称为质壁分离。

质壁分离法测定植物细胞的渗透势一、实验目的1．掌握植物细胞渗透势的测定方法。

2．根据所测植物细胞渗透势的大小，对比各植物的抗盐性强弱。

二、实验原理在植物生活细胞和外界溶液构成的渗透体系中，水分总是从高水势一方流向低水势一方。

放入不同浓度蔗糖溶液中的植物生活细胞，有的吸水，有的失水，直至发生质壁分离。

当在某一浓度蔗糖溶液中的细胞发生初始质壁分离时，外界溶液渗透势等于植物细胞渗透势，所以通过计算此时的外界溶液渗透势，即得出植物细胞的渗透势。

三、实验仪器及材料1．仪器：显微镜。

2．材料：载玻片、盖玻片、镊子、刀片、称量瓶、小滴瓶（50mL 容量瓶（50mL）。

3．试剂：0.10~0.50mol/L蔗糖溶液(浓度间隔0.05mol/L)，或用NaCl溶液。

(1) 1.00mol/L蔗糖（C12H22O11）溶液：称取342g蔗糖，用蒸馏水溶于1000mL烧杯中，再转移到1000mL容量瓶中，并稀释至刻度，摇匀。

（2）0.10~0.50mol/L蔗糖溶液：分别吸取 5.0、7.5、10.0、12.5、15.0、17.5、20.0、22.5、25.0mL的1.00mol/L蔗糖溶液，转移到50mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。

配成0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50mol/L蔗糖溶液。

4．样品：大葱、洋葱鳞茎、大麦叶片等。

四、实验步骤1．将0.10~0.50mol/L蔗糖溶液分别注入干净带盖的称量瓶内。

2．用刀片切取样品表皮组织小片，每瓶各投放2片，使其完全浸没，置10分钟，并记录室温。

3．按蔗糖溶液浓度由浓到稀顺序取出组织小片，放在载玻片上，加1滴原称量瓶内溶液，盖上盖玻片，置于显微镜下观察。

确定使50%的表皮组织细胞发生初始质壁分离的蔗糖溶液浓度。

如果该浓度界于两个相邻浓度之间，则取两相邻浓度的平均值。

五、结果计算ψs=- iCRT式中：ψs——渗透势，bar；i——等渗系数，i=1；C——蔗糖溶液浓度，mol/L；R——气体常数，R=0.083L·bar/M·K；T——绝对温度，T=273+t℃。

实验1 植物组织渗透势的测定实验1植物组织渗透势的测定实验1植物组织渗透势的测定一、质壁分离法【实验目的】掌控用质壁分离法测量植物非政府扩散势的原理，学会观测质壁拆分现象，并展开细胞扩散势的排序。

【实验原理】将植物组织细胞浸泡在某种外界溶液中时，植物细胞内汁液与外液之间因渗透势存在差异会发生渗透作用。

当细胞汁液的浓度大于外界溶液时，细胞失水，会发生质壁分离；当细胞汁液的浓度小于外界溶液时，细胞吸水；当细胞汁液与外液之间处于渗透平衡状态时，植物细胞内的压力势为零，细胞汁液的渗透势等于该溶液的渗透势。

该外界溶液的浓度成为等渗浓度。

【实验仪器与材料、用品】显微镜载玻片盖玻片镊子刀片1mol/l的蔗糖母液（称取34.23g的蔗糖用蒸馏水配置成100ml的溶液）移液器带有色素的洋葱或紫鸭趾草【主要内容】设计并酿制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，通过实验找到并使细胞出现起始质壁拆分的浓度，排序植物非政府的扩散势。

【实验步骤】1、按下表配制一系列浓度的蔗糖溶液，放入小烧杯中。

2、挑一层洋葱鳞片（或青色鸭趾草叶片、蚕豆、玉米等作物的叶片表皮），出外表皮上用刀片切成约0.5-0.8×0.5-0.8的小方快，用小镊子从一角开始撕取表皮，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。

3、从高浓度的外液即为0.5mol/l蔗糖溶液已经开始依次抽出表皮薄片，放到几滴存有相同溶液的载薄片上，盖上盖玻片于低倍显微镜观察，并记录质壁分离的相对程度。

4、确定使细胞发生初始质壁分离的浓度，即一个引起半数以上细胞原生质体刚刚从细胞壁角隅处为拆分的浓度，和不引发质壁拆分的最低浓度。

两个音速溶液浓度的平均值即为与细胞的扩散势成正比。

酿制新鲜溶液和撕取新鲜叶的表皮，重复将以上步骤，直到有把握确认年才，结果记录在表中-2中。

表中-2实验结果记录表实验人日期材料名称实验室室温oc蔗糖的终浓度（mol/l）渗透势（巴，bar）0.50.450.40质壁分离的相对程度（作图表示）0.350.300.250.200.150.105、排序细胞质液的扩散势测出以上两个极限溶液浓度的平均值后，代入以下公式，计算出常压下该组织细胞质液的渗透势。

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。