植物细胞的渗透性
实验一、植物细胞渗透势与组织水势的测定
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如何确定质壁分离临界状态？
理论上：50%细胞发生角隅质壁分离。
• 实际操作：常以两个临界浓度的平均值作 为等渗溶液的浓度：
1.引起质壁分离的最低浓度； 2.不引起质壁分离的最高浓度。
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将土豆条浸入不同浓度蔗糖溶液后：
溶液Ψw >土豆条Ψ w： 土豆条吸水，长度↑ 溶液失水，C↑比重↑
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5.试比较两种方法的测定水势结果是否相同？如果 测定材料为叶片时，该采用什么方法测定叶片组 织的水势？
6.植物组织在蔗糖溶液中保持时间长短对测定结果 会产生什么影响？为什么？
7.小液流法测定组织水势与质壁分离法测定细胞渗 透势都是以外界溶液的浓度算出的溶质势作依据 的，试问两者在测定原理上有什么不同？
• 药品： 1mol/L蔗糖母液：每34.23g蔗糖定容到100mL。保存于 4℃。 蔗糖梯度浓度溶液：用母液配制（0.50mol/L、 0.40mol/L、 0.30mol/L、 0.20mol/L、 0.10mol/L、 0.10mol/L各10mL于中试管中。
• 实验材料： 洋葱、土豆。
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一、实验原理
基本概念
➢ 植物细胞对水分的吸收： 扩散、集流、渗透（扩散+集流的组合） 成熟的植物细胞以渗透性吸水为主。
➢ 决定因素：水势高低 ➢ 渗透作用：
水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动。 ➢ 植物细胞的半透膜：原生质层（质膜、细胞质、液泡膜）
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（二）植物组织水势的测定
植物细胞的渗透性.
• 3 、蔗糖系列标准液：取干燥洁净的小试剂瓶9支 编号，用1mol/kg 蔗糖水溶液依据C1V1 =C2V2 公式配制0.40 mol/kg、0.50 mol/kg、0.60 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。
• 3 、5～10 min 后，取出表皮薄片放在滴有 同样溶液的载玻片上，展平盖上盖玻片，
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。如果在两个相邻浓度的切片中，一
个切片没有发生质壁分离，另一个切片发 生质壁分离的细胞数超过50％，则这两个 浓度的平均值为其等渗浓度。每一制片观 察的细胞不应少于100个。检查时可先从中 间浓度开始。
• （三）仪器设备
• 显微镜，载玻片，盖玻片，温度计，尖头 镊子，刀片，小培养皿（直径为6cm）， 试剂瓶，烧杯，容量瓶，量筒，吸管，吸 水纸等。
三、实验步骤
• 1 、取干燥、洁净的培养皿4套编号，将配制好的 不同浓度的蔗糖溶液按顺序加入各培养皿，使之 成一薄层，盖好皿盖备用。
• 2 、用镊子撕取（或用刀片刮取）供试材料的表 皮，大小以0.5 cm × 0.5 cm 为宜，迅速分别投 入各种浓度的蔗糖溶液中，使其完全浸入，每一 浓度 4～5 片。(为了便于观察，无色材料可先将 切片于 0.03% 中性红内染色 5 min 左右，吸去水 分，再浸入蔗糖溶液中，但如不染色即能区别质 壁分离时，仍以不染色为宜)。
•时，细胞的实际等渗浓度略低于刚刚引起初始质
壁分离溶液的浓度，
植物生理学实验
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。
植物生理学实验 植物组织渗透势的测定
4 将结果记录于表中。确定引起半数以上细胞刚 发生质壁分离的蔗糖溶液最低浓度和不能引起 质壁分离的最高浓度。
5 这两个浓度的平均值为等渗浓度。
6 可按下列公式计算在常压下该组织细胞质液的 渗透势。
四、结果与计算
细胞渗透势 ψs=－RTiC 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 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： =0.083×105×(273℃+t)×1×C
质壁分离现象——水分的渗透作用
高渗溶液
二、实验设备与材料
– 显微镜； – 镊子； – 载玻片； – 盖玻片； – 刀片；培养皿； – 移液管； – 蔗糖； – 洋葱 –
水绵
三、实验步骤
1． 配制一系列不同浓度的蔗糖溶液10ml于试管中， 编号，浓度分别为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6M。
编号 1 浓度 0 M
1M 蔗糖 ml数 水ml 数
2 0.1
3 0.2
4 0.3
5 0.4
6 0.5
7 0.6
8 0.7
9 0.8
记录
适于水绵
编 号 1
0
2
0.05
30.14 Nhomakorabea0.15
5
0.2
6
0.25
7
0.3
8
0.35
9
0.4
浓 度
1M 蔗糖 ml数 水ml 数
记 录
2． 用镊子撕取洋葱的外表皮（水绵）投入各浓 度的蔗糖溶液中，使其完全浸没。投入时先从 高浓度开始，每隔5min向下一浓度放2~3片洋 葱表皮。 3． 在洋葱表皮在各浓度的蔗糖溶液中平衡 30min后，从高浓度开始依次取出放入显微镜 下观察质壁分离的情况（低倍镜即可），记录 观察结果。
植物细胞的质壁分离和渗透势的测定
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。
试验一植物组织渗透势的测定质壁分离法原理成长的植物细胞
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。
植物细胞的渗透现象
又 怎样
从 生物体的这 一 部分搏 哆到 另 一 部分 的 呢 ? 这 个过程 主要 和 廖透作 用 有 关 所 以在 这 里 我 想着重 的来 介招
。
作用 一 涯 发生 辱
,
i容剂 分子 不 断 向 膜 内 扩
,
散 力
日 包 于轰 就产生了 一 定的舔 压 力
且止溶剂 分 子 以卜
一 下廖透作 用 以及 与 廖透作 用 有 关 的 一些 简题
,
“
艳 溶液 的境 杯 中
不久 即 可 发 现
,
烧杯内 的 水透 过种
,
毫米水银往 压 力 下
。
诊透 压 就等 于
22
.
4 大 气压
,
皮膜而 沿玻璃 橱管上升 半透 性的种 皮膜 透球
此即 由 于 蔗精溶胃 分子不 能
由没度
。
因此 不 同谧 度 及不 同温度的溶液都 可 以根据这个公式 舒算 出 它 们 的 廖透压 由上公 式 可知 度成正 比例
,
从 气 体公式 P v
=
n
RT
或p二
,
朋 到香味
又如将 一滴杠 墨水滴在 一 杯清水 里
。
R T 奥 V
-
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这些 简 翠现 象
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n
.
T二
艳对温度
,
物 臀分子扩散均 匀 地分布到 介贾 中的椽故 碍 ( 这 里 所指 的半透性膜 由通过
。
而作 为溶 剂分子的水
,
大 的烧杯 中向浪 度小的玻璃管 中扩 散 的精 果 有半透膜的特种扩散形式 称 之 为廖透作 用
植物细胞膜在干旱环境下渗透能力分析
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]。
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• （三）仪器设备 • 显微镜，载玻片，盖玻片，温度计，尖头 镊子，刀片，小培养皿（直径为6cm）， 试剂瓶，烧杯，容量瓶，量筒，吸管，吸 水纸等。
三、实验步骤
• 1 、取干燥、洁净的培养皿4套编号，将配制好的 不同浓度的蔗糖溶液按顺序加入各培养皿，使之 成一薄层，盖好皿盖备用。 • 2 、用镊子撕取（或用刀片刮取）供试材料的表 皮，大小以0.5 cm × 0.5 cm 为宜，迅速分别投 入各种浓度的蔗糖溶液中，使其完全浸入，每一 浓度 4～5 片。(为了便于观察，无色材料可先将 切片于 0.03% 中性红内染色 5 min 左右，吸去水 分，再浸入蔗糖溶液中，但如不染色即能区别质 壁分离时，仍以不染色为宜)。
• 3 、5～10 min 后，取出表皮薄片放在滴有 同样溶液的载玻片上，展平盖上盖玻片， 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。如果在两个相邻浓度的切片中，一 个切片没有发生质壁分离，另一个切片发 生质壁分离的细胞数超过50％，则这两个 浓度的平均值为其等渗浓度。每一制片观 察的细胞不应少于100个。检查时可先从中 间浓度开始。
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、红杜鹃花瓣、菊花瓣等。
• （二）试剂 • 1 、 1mol/kg蔗糖水溶液：称取预先在 60～80℃ 下烘干的蔗糖 34.2g溶于100g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（无色材料使用）。 • 3 、蔗糖系列标准液：取干燥洁净的小试剂瓶9支 编号，用1mol/kg 蔗糖水溶液依据C1V1 =C2V2 公式配制0.40 mol/kg、0.50 mol/kg、0.60 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。
实验四、植物细胞膜的渗透性
一、目的 通过实验观察了解植物细胞膜的渗透性
二、原理
• 植物细胞是一个渗透系统，如果将其放入高渗溶 液中，细胞内水分外流而失水，细胞会发生质壁 分离现象，若细胞在等渗或低渗溶液中则无此现 象；如果先将其放入高渗溶液中，再将其放入低 渗溶液中，质壁分离现象会逐渐恢复；细胞处在 等渗溶液中，此时细胞的压力势为零，那么细胞 的等渗势就等于溶液的渗透势即为细胞的水势。 • 当用一系列梯度的蔗糖液观察细胞质壁分离 时，细胞的实际等渗浓度略低于刚刚引起初始质 壁分离溶液的浓度，
六、作业
• 完成以下表格，并回答几种浓度中质壁分离现象程度？ 试分析原因。 表4-1植物细胞渗透势测定记载表 蔗糖浓度 （mol/L） 质壁分离的 相对程度
实验人
日期
材料名称
实验室温度