实验3植物细胞渗透势的测定质壁分离法

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。

实验 3 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液泡的溶质浓度，因此又称溶质势。

渗透势与植物水分代谢、生长及抗逆性等有密切关系。

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细胞膨压，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的渗透势的降低值来表示，在水分生理与抗逆性生理研究中经常需要测定。

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，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平衡时刚好处于临界质壁分离状态，则细胞的压力势（Ψ p ）将下降为零。

此时细胞液的渗透势（Ψs ）等于外液的渗透势Ψs 0 。

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（Ψs ）。

实际测定时，因为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，比吸水饱和时略小，故细胞液浓缩而渗透势略低于吸水饱和状态时的渗透势称基态渗透势。

二、实验材料、试剂与仪器设备（一）实验材料洋葱鳞茎、紫鸭跖草、苔藓、红甘蓝或黑藻、丝状藻等。

（二）试剂1 ． 1 mol/kg 蔗糖水溶液：称取预先在 60 ～ 80 ℃下烘干的蔗糖 34.2 g 溶于 100 g 蒸馏水中，即为 1 质量摩尔浓度的蔗糖溶液。

2 ． 0.03 ％中性红溶液。

3 ．蔗糖系列标准液：取干燥洁净的小试剂瓶 9 支编号，用 1 mol/kg 蔗糖水溶液依据 C 1 V 1 =C 2 V 2 公式配制 0.30 mol/kg 、 0.35 mol/kg 、 0.40 mol/kg 、 0.45 mol/kg 、 0.50 mol/kg 、 0.55 mol/kg 、 0.60 mol/kg 、 0.65 mol/kg 、 0.70 mol/kg 等一系列不同浓度的蔗糖水溶液（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。

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。

实验一植物组织渗透势的测定（质壁分离法）一、实验目的植物细胞的渗透势主要取决于溶液的溶质浓度，因此又称溶质势。

渗透势与植物水分代谢、生长及抗性密切相关。

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，在一定程度上保持膨压，保持细胞的生长和气孔的开放，这种现象称为渗透调节作用。

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

掌握质壁分离法测定植物细胞渗透势的原理和方法。

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。

带入公式即可计算出其渗透势。

三、实验材料、仪器设备和试剂1. 实验材料洋葱鳞茎（最好是紫色洋葱）2. 仪器设备光学显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、干净的小培养皿、滴瓶、吸水纸。

3. 试剂（1）1 mol/L蔗糖溶液，（2）蔗糖系列标准液以1 mol/L蔗糖溶液作为母液，配置梯度溶液: 0.20、0.30、0.35、0.40、0.45、0.5、0.55、0.60、0.65、0.70 mol/L的蔗糖溶液。

四、实验步骤1. 取10套干燥洁净的小培养皿，编号，将配制好的不同浓度的蔗糖溶液按顺序倒入各个培养皿中使成一薄层，盖好皿盖。

2. 用刀片在洋葱鳞片外表皮或其它带有色素的组织表皮上纵横划成0.5cm2左右的小块，用镊子将表皮小块轻轻撕下，依次迅速投入各浓度蔗糖溶液中，每个培养皿中放材料3个左右，使其完全浸没，并立即盖好皿盖。

浸泡10～15分钟。

3. 从0.70 mol/L 蔗糖溶液开始依次取出表皮薄片放在滴有同样溶液的载玻片上，盖上载玻片，于显微镜下观察，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表皮做制片，进行同样观察，并记录质壁分离的相对程度。

植物细胞渗透势的测定一、目的植物细胞的渗透势取决于液泡的溶质浓度，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膨压，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的渗透势的降低值来表示，在水分生理与抗性生理研究中经常需要测定。

本实验目的在于掌握植物组织渗透势的测定原理及方法。

二、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平衡时刚好处于临界质壁分离状态，则细胞的压力势ψρ正要下降为零。

此时细胞液的渗透势ψπ等于外液的渗透势ψπ0 ，此溶液即为该组织的等渗溶液，其浓度即为该组织的等渗浓度。

知道了等渗浓度，即可按公式计算出细胞液的渗透势（ψπ）。

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，比吸水饱和时略小，故细胞液浓缩而渗透势略低于吸水饱和时的渗透势，此种状态下的渗透势称基态渗透势。

三、材料、仪器设备及试剂1. 材料：洋葱、紫鸭跖草、大葱鳞茎。

2. 仪器设备：显微镜；载玻片与盖玻片；温度计；尖头镊子；刀片；培养皿（直径5cm）；试剂瓶；烧杯；容量瓶；量筒；吸水纸；吸管等。

3. 试剂及配制：1mol·L－1蔗糖溶液配制：称取蔗糖34.23g ，溶于蒸馏水中，定容至100ml。

0.03％中性红溶液。

四、实验步骤1. 系列蔗糖溶液配制取9套直径为5 cm的培养皿，编号，按下表配制成0.30～0.70 mol·L－1的蔗糖溶液。

试剂管号1234567891mol·L－1蔗糖溶液（ml）蒸馏水（ml）0.309.700.359.650.409.600.459.550.509.500.559.450.609.400.659.350.709.30蔗糖浓度（mol·L－1）0.300.350.400.450.500.550.600.650.70加入表中试剂后，充分摇匀，盖上培养皿盖备用。

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）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。

小液流法测定细胞水势：细胞在溶液中，细胞和外界溶 液间水分的移动方向取决于细胞和外界溶液的水势差， 当二者达到平衡时，细胞水势与细胞外溶液的水势相 等，由于外溶液的压力势为0，因此与细胞水分平衡的 外溶液渗透势就等于细胞的水势。已知浓度溶液的渗 透势可根据ψs=－iCRT计算出。
质壁分离法测定细胞的渗透势： 当细胞发生初始质壁分离（组织中部分细 胞在角偶处发生质壁分离时）并与外界溶液达 到水分平衡时，细胞的压力势为0，此时细胞 的水势等于细胞的渗透势等于外界溶液的渗透 势。外界溶液的渗透势由
植物学系统及植物细胞渗透势的测定（质壁分离法）
实验目的：
1 加深对植物细胞水势概念的理解. 2 通过实验掌握测定植物组织水势和溶质 势简单方法. 3 了解其他一些测定植物水势或渗透势的 原理和方法
实验原理：
植物组织或细胞的水势是反应植物水分状况及 水分在细胞、组织间以及植物与环境间水分移 动方向和速率的重要参数。一个典型的植物细 胞水势由渗透势和压力势两部分组成。
小液流法测定植物细胞水势：小试管（第 一组）和第二组（青霉素小瓶）蔗糖梯 度溶液用于测定植物叶片的水势。 1）用打孔器从植物叶片上钻取（或剪成） 大小相同的小块，每一青霉素小瓶中放 数片圆片（5片），塞好塞子，放置30 分钟，在这段时间内摇数次，务使叶片 浸入溶液中。
2）到时间后依次取出叶圆，向每一小瓶中各加少许甲烯蓝，溶解后， 把已着色的溶液装入毛细管（方法是用拇、中指持毛细管，插入 有色溶液中，待溶液柱已达3~4mm时，用食指紧按住毛细管的 上端，慢慢取出毛细管）。将毛细管壁上黏附的溶液用干净滤纸 擦去。然后将毛细管浸入第一组相应浓度的蔗糖溶液中，使毛细 管的尖端位于溶液的中部，然后自毛细管中心缓慢地放出少量蓝 色溶液，并观察放出的小液流移动的方向，并记录。

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。

[实验原理]：当植物组织细胞内的汁液与其周围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，这种渗透势相等的溶液称为等渗溶液。

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时，细胞的等渗浓度将界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其渗透势。

[器材与试剂]：实验仪器：显微镜，载玻片及盖玻片，镊子，刀片；实验试剂：100ml 浓度为1mol/L 蔗糖溶液：用蒸馏水配成0.10、0.15、0.20、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50mol/L 的蔗糖溶液各50mL ；实验材料：洋葱鳞茎[实验步骤]：1.取带有色素的洋葱鳞茎，迅速投入各种浓度的蔗糖溶液中，使其完全浸入，约5—10min 。

2.从0.50mol/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，并记录质壁分离的相对程度。

3.在实验中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。

4.在找到上述浓度极限时，用新的溶液和新鲜的叶片重复进行几次，直到有把握确定为止。

在此条件下，细胞的渗透势与两个极限溶液浓度之平均值的渗透势相等。

将结果记录于表中。

测出引起质壁分离刚开始的蔗糖溶液最低浓度和不能引起质壁分离的最高浓度平均值之后，可按下列各式计算在常压下该组织细胞质液的渗透势。

-Φs=RTiC1式中：-Φs 为细胞渗透势；R 为气体常数=0.083×105L ·Pa/mol ·K ；T 为热力学温度，单位K ；i 为解离常数，蔗糖为1；C 1为等渗溶液的质量摩尔浓度，单位是mol/kg ；则-Φs==0.083×105×(273+t)×1×C由于实验用的蔗糖溶液浓度单位为mol/L ，因此需要按下式对其浓度进行修正。

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。

植物生理学实验植物细胞死活的鉴定和植物组织渗透势的测定------质壁分离法摘要：植物活细胞是一个渗透系统，当其处于高渗溶液中时，细胞失水，原生质体体积缩小，发生质壁分离现象。

若将发生质壁分离的细胞转移至低渗溶液中，细胞会重新吸水，原生质体膨胀，质壁分离复原。

由于死细胞的质膜失去半渗透性，不能发生质壁分离复原现象。

因此质壁分离法可用于鉴定植物细胞的死活。

利用植物活细胞的质壁分离及其复原现象，可测定植物组织的渗透势。

当植物细胞或组织放在外界等渗溶液中时，组织与外界溶液的水分交换达到动态平衡，植物细胞处于初始质壁分离状态，细胞压力势为零，溶液的渗透势即等于所测植物的渗透势(压力势为零的水势)。

用一系列梯度浓度溶液浸泡组织，并观察细胞质壁分离现象。

能引起植物组织细胞发生初始质壁分离的溶液浓度或介于发生质壁分离的溶液和相邻没有发生质壁分离的溶液之间的浓度，即为等渗浓度。

根据公式计算植物组织的渗透势。

Part I 植物细胞死活的鉴定一、实验原理与实验目的实验原理植物细胞是一个渗透系统。

当细胞处于比其水势低的高渗透溶液中时，细胞由于失水而使原生质体体积缩小，从而引起质壁分离。

当提高细胞外溶液的水势，使其大于细胞内的水势时，细胞重新吸水，原生质体体积膨胀，可见质壁分离复原。

活细胞与死细胞的膜在性质上有许多差别，特别是透性的变化最为明显；因此活细胞在高渗溶液中能产生质壁分离，而死细胞不能产生质壁分离现象，即可以此鉴定。

实验目的利用质壁分离现象验证植物细胞的死活。

二、材料和方法植物材料:洋葱鳞茎实验器材:显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、解剖针、刀片、酒精灯、滤纸、滴管、移液管、小培养皿实验试剂:1mol/L蔗糖溶液实验方法：质壁分离法三、实验步骤1取洋葱鳞片内表皮一小块，放在有1-2滴蒸馏水的载玻片上，盖上盖玻片并在显微镜下观察其自然状态，并绘图示细胞状态。

2在盖玻片的一边加上2-3滴1mol/L的蔗糖溶液，同时在对边用滤纸片吸去水分，使植物材料换入蔗糖溶液中。

用质壁分离法测定洋葱表皮细胞的渗透势摘要：用质壁分离法测定洋葱表皮细胞的渗透势，结果表明洋葱细胞在0.1mol/L和0.2mol/L 的蔗糖溶液中没有发生质壁分离，0.3mol/L的蔗糖溶液中开始发生质壁分离，此时渗透势约为-0.7317Mpa。

，而在0.4mol/L,0.5mol/L,0.6mol/L的蔗糖溶液中质壁分离现象明显；证明蔗糖溶液的浓度不同洋葱表皮细胞发生的质壁分离程度也不同。

关键词：植物表皮细胞质壁分离渗透势洋葱又名球葱、圆葱、玉葱、葱头，荷兰葱，属百合科葱属，为2年生草本植物。

据哈佛医学院心脏科教授克多格尔威治博士指出，每天生吃半个洋葱，或喝等量的洋葱汁，平均可增加心脏病人约30%的HDL含量.而克多博士让诊所里的心脏病人每天吃洋葱，结果发现洋葱里所含的化合物也能阻止血小板凝结，并加速血液凝块溶解。

中国已经是洋葱生产的四大国之一，然而在加工的过程中下脚料洋葱皮的综合利用仍是个问题，对此冯再平和王三丽用红色的洋葱皮为实验材料，以超声法提取下脚料洋葱表皮的色素【1】。

洋葱被人们发掘出越来越多的功能，而洋葱的保鲜功效也做得非常好，这是否与它的渗透势有关呢？下面我用质壁分离法来测洋葱的渗透势。

1 实验材料与方法：1. 1实验材料本次用到的实验材料洋葱是从好又多珠影店购买回来的普通洋葱。

1. 2实验方法1. 2. 1 试剂与器材1mol/L的蔗糖溶液、蒸馏水、移液管、洗耳球、培养皿、刀片、尖头镊子、吸水纸、温度计、载玻片与盖玻片1. 2. 2 实验步骤采用陈建勋、王晓峰主编的《植物生理学实验指导》实验4的实验方法【2】，详见P14 2 实验结果：表一蔗糖浓度与质壁分离的对比蔗糖浓度（mol/L）0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6渗透势(Mpa) 0 -0.2439 -0.4878 -0.7317 -0.9756 -1.2195 -1.4634是否发生质壁分离否否否开始分离已经分离分离完全分离表一通过显微镜观察到洋葱表皮细胞在0.3mol/L的蔗糖溶液中开始发生质壁分离，由公式ψπ=ψw=-ίCRT（T=273+t℃ i=1 R=0.00813 C为发生质壁分离溶液浓度），测得t=27℃C=0.3mol/L，套入公式计算的出ψπ=-0.7317Mpa3 讨论本次实验过程中遇到两个问题：①有部分的洋葱表皮细胞即使是在比较高浓度的蔗糖溶液中依然观察不到质壁分离现象。

植物细胞的质壁分离和渗透势的测定一、实验结果3、计算植物细胞渗透势R为气体常数=0.083×105/L·Pа/mol·K。

T为绝对温度，单位K，即273℃+t，t为实验湿度。

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：=-0.083×105×(273℃+t)×1×C算得φ=-607975二、问题思考1、质壁分离起于质膜内外渗透压差异，对于植物细胞来说，由于细胞壁的存在，收缩性有差异，当外部渗透压高于内部时，液泡内部水分外流导致细胞失水，原生质体皱缩，产生质壁分离。

外界渗透压低于内部时，细胞吸水，原生质体膨胀，而由于细胞壁存在导致细胞大小只能发生轻微扩大。

对于动物细胞来说，处于高渗溶液中时，细胞质失水产生皱缩。

处于低渗溶液中时，细胞质吸水膨胀，由于没有细胞壁的阻挡，细胞会持续吸水直到内外等渗，若细胞质浓度过大会导致细胞吸水过多涨破。

2、由于蔗糖分子量较大且细胞膜上没有蔗糖载体，导致蔗糖无法进入细胞内。

因此无法在质壁分离后自动复原。

而细胞膜上有钠钾泵可以主动泵入钾离子，因此在高渗钾离子溶液中，细胞可以自主复原。

而由于水通道蛋白的存在，初期内外渗透压大，水分子外流速度大于钾离子泵入速度，发生质壁分离。

之后由于内外渗透压减小，水分子外流减慢，钾离子继续泵入，内部渗透压逐渐大于外部，水分重新回流细胞内，产生自主质壁分离复原。

3、视野中部分细胞紫色较浅或呈无色说明该部分细胞在表皮分离是受到损伤而使细胞膜及液泡破裂，内部色素流出而呈浅色或无色。

另一部分细胞颜色无明显变化但不发生质壁分离，说明细胞已经死亡，无活性，原生质层的选择透过性丧失，蔗糖溶液可以自由进入细胞。

植物细胞渗透势的测定一、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、掌握测定植物组织渗透势势的方法。

二、实验原理（一）、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Van‘t Hoff Equation计算：Ψs = - RTiC2. 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（二）、质壁分离法实验原理: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、实验器材及试剂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。