实验一 植物组织自由水和束缚水含量的测定
植物组织中自由水和束缚水含量测定方法的改进
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植物生理学实验
• 四、实验步骤：
• 称量瓶洗净烘干备用 土豆洗净打孔切片称重(连 瓶，两份) 一号瓶 105℃烘干直至恒重； • 二号瓶加入浓度65％-75 ％蔗糖溶液 放置1-2小 时，中间经常摇动 阿贝折射仪测量蔗糖溶液浓 度。 • 五、计算：自由水含量=？ • 束缚水含量=？ • 组织含水量=？
E2.植物组织渗透势的测定
（2）酶促反应 A 向A各三角瓶加入磷酸缓冲液混合液5ml，KNO3 5ml。 B 向B三角瓶加入磷酸缓冲液混合液5ml，蒸馏水 5ml。 然后将所有试管置真空干燥器中接真空泵抽 气，直至叶片沉在瓶底。将各三角瓶置30℃下 于黑暗处保温30min，准确记录反应时间。
（3）比色 • 将各三角瓶取出静置2min，吸取上清液1ml 加入另一组试管，按标准曲线做法进行显色 测定，从标准曲线查出或回归方程计算出其 亚硝态氮含量（处理减对照），计算酶活性 （Nμg· ﹣1· ﹣1）。 g h •
• 1.外界溶液的配制与渗透作用 • ①配制 0．1～0．7 mol/L 7个梯度的蔗糖溶液各 10ml，注入7只试管中，并分别编号，作为对照组。 • ②将7只试管编号，分别从对照组中相同编号的试 管中取蔗糖溶液4ml注人各管作为实验组。 • ③用打孔器将马铃薯块茎或玉米等植物的叶片剪成 大小相同（约0．5cm）的小块，切成薄片，每管 中投人约占1/4溶液体积的样品，放置 30 min。在 此期间摇动试管数次。 • ④用针尖或牙签尖端挑取少许甲烯蓝粉末加入上述 ③各试管中，摇匀，此时溶液为浅蓝色。
量大会影响溶液浓度， 能够显色即可
• 2．等渗溶液确定
• ①用胶头细玻璃弯管从各小瓶中 依次吸取少量的浅蓝色溶液，并 用吸水纸吸掉胶头弯管外壁上的 过快会影响上 浮或下沉的观 溶液，然后将弯管伸入相同编号 察效果 的对照组试管液体中部，缓慢放 出溶液一滴，观察蓝色液滴的移 动方向（见图）。 • ②若有色液滴向上移动，表明组 织失水，使蔗糖溶液浓度降低、 比重减小；若有色液滴向下移动， 表明组织吸水，使蔗糖溶液浓度 升高、比重增大；如果有色液滴 静止不动，则表明蔗糖溶液与植 物组织水势相等，记录该蔗糖溶 液的浓度。
植物生理学复习资料
植物生理学名词解释：水势：每偏摩尔体积水的化学势差。
渗透势：由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能，因而其水势低于纯水的水势。
根压：靠根部水势梯度使水沿导管上升的动力。
水分临界期：植物对水分不足特别敏感的时期。
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的现象。
矿质营养：植物对矿物质的吸收、转运、和同化。
胞饮作用：细胞通过膜的内陷从外界直接摄取物质进入细胞的过程。
生物固氮：某些微生物把空气中的游离氮固定转化为含氮化合物的过程。
诱导酶：指植物本来不含某种酶，但在特定外来物质的诱导下，可以生成这种酶。
营养元素临界含量：作物获得最高产量的最低养分含量。
光合作用：绿色植物吸收阳光的能量，同化二氧化碳和水，制造有机物质并释放氧气的过程。
吸收光谱：反映某种物质吸收光波的光谱。
增益效应：两种波长的光协同作用而增加光和效率的现象。
希尔反应：离体叶绿体在光下进行水解并放出氧的反应。
反应中心：是光能转变化学能的膜蛋白复合体，包含参与能量转换的特殊叶绿素a.聚光色素：聚光复合物中的色素（没有光化学活性，只有吸收和传递光能的作用）。
Co2补偿点:当光合吸收的co2量等于呼吸放出的co2量，这个时候外界的co2含量就叫做co2补偿点。
呼吸作用：指活细胞内的有机物，再酶的参与下逐步氧化分解并释放能量的过程。
糖酵解：细胞质基质中的己糖经过一系列酶促反应步骤分解成丙酮酸的过程。
呼吸商：植物在一定的时间内，放出二氧化碳的物质的量与吸收氧气的物质的量的比率。
巴斯的效应：氧可以降低糖类的分解代谢和减少糖酵解产物的积累的现象。
能荷：A TP-ADP-AMP系统中可利用的高能磷酸键的度量。
代谢源：能够制造并输出同化物的组织，器官或部位。
代谢库：指消耗或贮藏同化物的组织，器官或部位。
库强度：等于库容量和库活力的乘积。
植物生长物质：一些调节植物生长发育的物质。
生长素的极性运输：指生长素只能从植物体的形态学上端向下端运输。
三重反应：乙烯抑制伸长生长，促进横向生长，地上部分失去负向重力性生长。
植物组织中自由水和束缚水含量的测定
植物组织中自由水和束缚水含量的测定（一）目的植物组织中水份以两种不同状态存在：一种是和原生策胶体结合紧密的束缚水，它不参与代谢作用；另一种是与原生质胶体结合得不紧密，可自由移动的自由水，它参与种种代谢作用。
自由水/束缚水比率的大小，标志着植物代谢活性及抗逆性和强弱。
因此研究作物生理状态常要测定作物的自由水与束缚水的含量。
（二）原理把一已知重量的植物组织放入已知重量的高浓度的蔗糖溶液中，那么植物组织的自由水便会扩散到糖液中去，而束缚水是原生质胶本昆密结合在一起，不会扩散到糖液中去。
由于植物组织中的自由水扩散到糖液中去，这样降低了糖液的浓度。
因糖液的重理及原来的浓度是已知的。
根据糖液浓度降低的数值可计算出植物组织中自由水（即扩散到糖液中去的水）的含量。
另外，再测定同样植物组织中的总含水量，并由总含水量减去其中自由水的含量，这就是植物组织中束缚水的含量。
（三）材料及设备（1）待测的植物组织（最好是叶片），（2）公析天平，（3）折光仪，（4）注射器（10毫升），（5）称时瓶，（6）打孔器，（7）烘箱，（8）干燥器，（9）90%蔗糖溶液，（10）小橡皮塞（塞注射器小口用）。
（四）实验步骤1. 测定植物组织中总含水量选取一定部位及一定叶龄的叶片，用打孔器钻小圆片（避开粗的叶脉）50片，立即装入称好重（Wo）的称量瓶内精确地称重W1（克），置90℃烘臬至恒重（大约烘5小时），置干燥器中冷却后称重W2（克）。
按下列公式计算含水量（%）：式中：W0—称量瓶重W1—称量瓶+鲜叶重W2—称量瓶+干叶重2. 测定植物组织中自由水含量（1）取1支干净的注射器在连接针头的口上塞上小橡皮塞（或用细橡皮管制一帽状小套也很好用），一起放在分析天平上称期重G2（克）。
（2）选取一定部位及一定叶龄的叶片，用打孔器钻取小圆片（避开粗大的叶脉）50片，立即装入注射器内，连同注射器带叶圆片一起在天平上称重量G2（克）。
（3）用折光仪精确地测出60%蔗糖溶液的（G1），然后用注射器吸取已知浓度的糖液5毫升左右。
本科课件-植物生理学实验(完整)
放蓝色液流时，不可震动小瓶。
12
根系活力的测定(TTC法)
植物生理生化教研室 曾汉来 2012.03.12
一、实验目的 • 理解植物根系活力的内涵 • 掌握TTC法测根系活力的原理与方法
提供合成所需能量; 合成氨基酸和植物激素 （ABA、CTK、GA等）
H2O 无机盐
硫酸，其他 操作相同。
加入1mol/L硫酸2ml
取出根吸 干水分
与3～4ml乙酸乙酯在研钵 内磨碎
查标准曲线， TTC还原量(mg)
空白试验作参比测 红色提取液移入试管且 485nm下吸光度 用乙酸乙酯定容到10ml
五、实验结果
TTC还原能力 （mg/g(根鲜重)/h）
＝
四氮唑还原量（mg） [根重（g）×时间(h)]
(5)手持测糖仪4 分别测定蔗糖原液浓度（C ）
四、结果计算 自由水的含量(%)=
植物组织中束缚水的含量(%) = 组织总含水量 － 组织中自由水含量
5
注意事项： 1. 清洗植物组织后应注意用
吸水纸擦干其表面的游离水分。 2. 植物组织与外部溶液之间
达到充分平衡。
6
实验01-2 植物组织水势的测定 （小液流法）
根的生长情况和活力水平直接影响地上部的生长 测定根系活力，为植物生长状况、营养供应研究提供依据。
二、验原理
氯化三苯基四氮唑（TTC）的标准氧化电位为80mV的氧化还 原物质，获得H的能力强。溶于水为无色溶液，还原后即生成 红色而不溶于水的三苯基甲腙 （TTF）。
—
生成的TTF比较稳定，不会被空气中的氧自动氧化，可用 分光光度法定量测定。
实验01-1 植物组织中自由水和束缚水 含量的测定
实验一 植物组织自由水和束缚水含量的测定
中 国 海 洋 大 学 实 验 报 告2016年10月24日姓名 专业年级 学号 同组者题目 植物组织自由水和束缚水含量的测定 授课老师 一、 实验目的学会植物组织含水量、自由水和束缚水含量的测定方法，学会电子天平和阿贝氏折射以等仪器的使用方法。
二、 实验原理植物组织中水分有自由水和束缚水两种存在状态，自由水易于流动和蒸发，可以做溶剂，而束缚水与此相反难以蒸发，也不可以做溶剂。
根据这两种水的性质不同讲他们分离，然后再测定其含量。
分离的方法是将待测的植物组织放入浓度很高的蔗糖溶液中脱水，如果蔗糖溶液的浓度足够高，体积足够大，那么在达到平衡是组织绝大部分的自由水将进入蔗糖溶液，根据蔗糖溶液浓度的变化，重量以及植物组织的鲜重可以求出植物组织中自由水含量，同时用烘干的方法测定出植物组织的含水量，束缚水含量等于植物组织含水量与自由水含量的差。
设：A 为植物组织中自由水的质量（g ），W 为蔗糖溶液的质量（g ）；C1为处理前蔗糖溶液浓度（%）；C2为处理后蔗糖溶液浓度（%）；W y 为植物组织鲜重（g ）。
则A=(W+A)(1-c 2)-W(1-c 2)即A=yW C C W )(21-自由水含量（%）=%100)(%100221⨯-=⨯yy W C C C W W A三、 仪器试剂1.仪器及器皿阿贝氏折射仪，超级恒温水浴，1/1000电子天平，吸管，烘箱，扁型称量瓶，剪刀，5ml 移液管，滤纸，吸水纸。
2.试剂65%一70%蔗糖溶液(W/V)。
四、 实验材料新鲜白菜叶五、 实验步骤(1) 取称量瓶4个，编号、洗净、烘干，用电子天平称量、记录。
(2) 取待测的植物样品4份，每份在1g 左右(0. 900一1. 100 g )，用剪刀剪成1~2mm 长的小段，放人称量瓶中，盖上盖子，称量、记录。
(3) 其中两瓶用来测含水量。
将盖子打开，放入100℃~105℃的烘箱中烘至恒重，称量，记录，代人公式计算植物组织含水量。
植物组织自由水和束缚水含量测定
其中：
ψw 为组织的水势，MPa；
R 为气体常数=0.0083L·MPa /mol.K T 为绝对温度，K, 即 273℃+t℃ I 为解离系数，NaCl 的 i 值是 1.8 C 为等渗溶液的摩尔浓度。
所以，ψw = -RTiC=-0.0083*（273+16）*1.8*0.3=-1.295MPa≈-1.3MPa
五、实验结果：
1 号小瓶中，蓝色液滴下沉。 现象：出现蓝色线条。 2 号小瓶中，蓝色液滴下沉。 现象：蓝色液滴下沉速度较 1 号慢。 3 号小瓶中，蓝色液滴基本静止。现象：基本不动，有下降趋势。 4 号小瓶中，蓝色液滴向上升。 现象：向上浮动，速率较 3 快，较 2 慢。 综上，取试验溶液的浓度=3 号对照溶液浓度。
题目：实验一 植物组织自由水和束缚水含量测定 实验二 植物组织水势的测定
实验一 植物组织自由水和束缚水含量测定
一、实验目的：
1、学会植物组织含水量、自由水和束缚水含量的测定方法。 2、学会电子天平和阿贝氏折射仪等仪器的使用方法。
二、实验原理：
如图： W：蔗糖溶液重量 C1：处理前蔗糖溶液浓度（%） C2：处理后蔗糖溶液浓度（%） Wy：植物组织鲜重
4、3，4 号瓶各加入蔗糖溶液 5mL，盖上瓶盖，称重，放在实验台上进行水分交换约 2~3 小时，
其间不时摇动，用阿贝氏折射仪分别测定处理前后蔗糖的重量百分比浓度。
5、将阿贝氏折射仪的进样旋钮打开，用吸管吸取待测蔗糖溶液 1~2 滴，加入到射仪进样棱镜 的磨沙表面上，将棱镜关闭，调节色散旋钮至色散消失，调节读数旋钮，将黑白分界线调 到望远镜筒的十字交叉点上，然后在读数镜筒中读出蔗糖的重量百分浓度。
自由水和束缚水测定
植物组织中自由水和束缚水含量的测定植物组织中的水分以自由水和束缚水两种不同的状态存在。
自由水与束缚水含量的高低与植物的生长及抗性有密切关系。
自由水／束缚水比值高时，植物组织或器官的代谢活动旺盛，生长也较快，抗逆性较弱；反之，则生长较缓慢，但抗性较强。
因此，自由水和束缚水的相对含量可以作为植物组织代谢活动及抗逆性强弱的重要指标。
一、原理自由水未被细胞原生质胶体颗粒吸附而可以自由移动、蒸发和结冰，也可以作为溶剂。
束缚水则被细胞原生质胶体颗粒吸附而不易移动，因而不易被夺取，也不能作为溶剂。
基于上述特点以及水分依据水势差而移动的原理，将植物组织浸入高浓度（低水势）的糖溶液中一定时间后，自由水可全部扩散到糖液中，组织中便留下束缚水。
自由水扩散到糖液后（相当于增加了溶液中溶剂）便增加了糖液的重量，同时降低了糖液的浓度。
测定此降低了的糖液的浓度，再根据原先已知的高浓度糖液的浓度及重量，可求出浓度降低了的糖液的重量。
用浓度降低了的糖液的重量减去原来高浓度糖液的重量，即为植物组织中的自由水的重量（即扩散到高浓度糖液中的水的重量）。
最后，用同样的植物组织的总含水量减去此自由水的含量即是植物组织中束缚水的含量。
二、试剂与仪器设备（一）材料白菜叶片（二）试剂重量百分浓度为60 ％～65 ％的蔗糖溶液：用托盘天平称取蔗糖60 ～65 g ，置于烧杯中，加蒸馏水40 ～35 g ，使溶液总重量为100 g ，溶解后备用。
（三）仪器设备测糖仪，分析天平或电子天平（感量0.1 mg ），注射器，打孔器（直径0.5 cm 2 左右），烧杯（200ml），量筒。
三、实验步骤1. 植物组织中自由水含量的测定（ 1 ）注射器称重W 1。
（ 2 ）选取部位、长势、叶龄一致有代表性的叶片数片，用打孔器打取小圆片50 片（注意避开粗大的叶脉），装到注射器中，盖紧并精确称重W 2。
（ 3 ）加入60 ％～65 ％的蔗糖溶液5 mL 左右，再分别准确称重W 3。
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中 国 海 洋 大 学 实 验 报 告
2016年10月24日
姓名 专业年级 学号 同组者
题目 植物组织自由水和束缚水含量的测定 授课老师 一、 实验目的
学会植物组织含水量、自由水和束缚水含量的测定方法，学会电子天平和阿贝氏折射以等仪器的使用方法。
二、 实验原理
植物组织中水分有自由水和束缚水两种存在状态，自由水易于流动和蒸发，可以做溶剂，而束缚水与此相反难以蒸发，也不可以做溶剂。
根据这两种水的性质不同讲他们分离，然后再测定其含量。
分离的方法是将待测的植物组织放入浓度很高的蔗糖溶液中脱水，如果蔗糖溶液的浓度足够高，体积足够大，那么在达到平衡是组织绝大部分的自由水将进入蔗糖溶液，根据蔗糖溶液浓度的变化，重量以及植物组织的鲜重可以求出植物组织中自由水含量，同时用烘干的方法测定出植物组织的含水量，束缚水含量等于植物组织含水量与自由水含量的差。
设：A 为植物组织中自由水的质量（g ），W 为蔗糖溶液的质量（g ）；C1为处理前蔗糖溶液浓度（%）；C2为处理后蔗糖溶液浓度（%）；W y 为植物组织鲜重（g ）。
则
A=(W+A)(1-c 2)-W(1-c 2)
即
A=
y
W C C W )
(21-
自由水含量（%）=
%100)(%100221⨯-=⨯y
y W C C C W W A
三、 仪器试剂
1.仪器及器皿
阿贝氏折射仪，超级恒温水浴，1/1000电子天平，吸管，烘箱，扁型称量瓶，剪刀，5ml 移液管，滤纸，吸水纸。
2.试剂
65%一70%蔗糖溶液(W/V)。
四、 实验材料
新鲜白菜叶
五、 实验步骤
(1) 取称量瓶4个，编号、洗净、烘干，用电子天平称量、记录。
(2) 取待测的植物样品4份，每份在1g 左右(0. 900一1. 100 g )，用剪刀剪成1~2mm 长的小段，放人称量瓶中，盖上盖子，称量、记录。
(3) 其中两瓶用来测含水量。
将盖子打开，放入100℃~105℃的烘箱中烘至恒重，称量，记录，代人公式计算植物组织含水量。
(4) 另外两瓶分别加人蔗糖溶液5 mL ，盖上瓶盖，称量、记录，放在实脸台上进行水分交换2~3小时，其间不时摇动。
用阿贝氏折射仪分别测定处理前、后的重量百分比浓度。
(5) 将阿贝氏折射仪的进样旋钮打开，用吸管吸取待测蔗糖溶液1~2滴加人折射仪进样棱镜的磨砂表面上，将棱镜关闭，调节色散旋钮至色散消失调节读数旋钮，将黑白分界线调到望远镜筒的十字交叉点上，然后在读数镜筒中读出蔗糖的质量百分浓度。
六、 计算
样品含水量（%）=
%100-⨯鲜重
干重
鲜重
样品自由水含量（%）=
%100)(%100221⨯-=⨯y
y W C C C W W A
式中，
W——蔗糖溶液质量（g）
C1——处理前蔗糖溶液浓度（%）
C2——处理后蔗糖溶液浓度（%）
W y——植物组织鲜重（g）。
样品束缚水含量（%）=样品含水量（%）样品自由水含量（%）
数据记录表（室温19.4℃）
样品含水量测定结果表
样品自由水含量测定结果表
3号白菜叶的鲜重Wy=1.07g 3号瓶蔗糖质量W=6.84g 3号白菜叶自由水的含量=%100)(%100221⨯-=⨯y
y W C C C W W A =60.3%
4号白菜叶的鲜重Wy=1.02g 4号瓶蔗糖质量W=6.66g 4号白菜叶自由水的含量=%100)(%100221⨯-=⨯y y W C C C W W A =69.4% 由以上结果可得：
样品白菜总含水量=94.5%，自由水含量=64.9%，结合水含量=29.2%。
七、误差分析
植物细胞的含水量在70～90%左右，在不同的组织、同一组织的不同部位，植物的含水量也会有所差异，白菜叶的上部和下部含水量有差别。
另外本次试验不是十分精细，故在误差允许的范围内，可认为植物组织的含水量测定准确。
但是，植物自由水的含量与理论值（占含水量的95%）相比偏差较大，原因可能在于：
1）称量过程有误差
2）在切片过程中有水分损失，且对于实验材料的处理时间比较长。
3）因时间限制，烘干和交换等过程进行时间均较要求的时间有所缩减，均为十五分钟左右。
4）自由水的测量时所加的蔗糖溶液尚不足以盖过所有的植物叶片，因此自由水的测量误差可能较大。