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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7
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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2
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
-
=
cRT
整个杯子 里的水就都变杠
这些 简 翠现 象
就是 因为
P 二 在 艳对温 度 T 时 的廖透 压 R 二 气体 常数 二 0
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]。
植物细胞的吸水和失水原理-V1
植物细胞的吸水和失水原理-V1
植物细胞的吸水和失水原理
植物细胞是一个由细胞壁包裹的细胞，其壁与质膜共同构成细胞膜，
其中液体通过渗透和渗出的方式进入或离开细胞。
以下是植物细胞吸
水和失水的原理:
1. 渗透压
渗透压是植物细胞中水分向高浓度溶液的移动趋势。
如果在渗透梯度
上放置一个半透膜，液体在半透膜两侧的压力差被称为渗透压差。
渗
透压是由水分子与溶质分子之间的互动力量决定的。
2. 细胞质原理
细胞质是植物细胞内单元的基本构建模块，由胞浆、细胞器、核等组成。
细胞质中的水分与渗透溶液形成了“渗透平衡”，当溶液的浓度
升高时，渗透平衡的压力增加，水分分子向高浓度移动以减小压力差，从而维持渗透平衡。
3. 渗出
当植物细胞细胞壁破裂时，渗透压会失去平衡，导致液体从细胞内向
外流动，这个过程被称为渗出。
渗出会导致细胞萎缩和生长停止，这
对植物生长和开花等过程造成不良影响。
4. 主动吸水
利用植物根部的根毛，植物细胞可以主动吸水。
通过渗透作用，水分子从根毛到达根部，然后通过水分子离子交换将它们转移到植物体的其他部分，以满足细胞的生长和代谢需要。
总之，植物细胞的吸水和失水过程是细胞生长和代谢的关键过程。
通过理解渗透压、细胞质的作用和主动吸水等原理，可以更好地了解植物的生长及其机理。
实验一植物细胞渗透势的测定
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。
植物生理学第01章 植物的水分代谢
第一章植物的水分代谢本章内容提要水是植物生命的基础。
植物水分代谢包括水的吸收、运输和散失过程。
植物细胞吸水有三种方式：渗透吸水、吸胀吸水和代谢性吸水，以渗透吸水为主。
根系是植物吸水的主要器官，吸水的主要区域为根毛区，吸水的方式有主动吸水和被动吸水，其吸水动力分别为根压和蒸腾拉力。
蒸腾拉力是植物主要的吸水动力。
水分在植物体内连续不断地运输是蒸腾拉力—内聚力克服水柱张力的结果。
植物主要通过叶片蒸腾散失水分，具有重要生理意义。
气孔蒸腾是植物叶片蒸腾的主要形式。
蒸腾速率与气孔的开闭关系很大。
气孔开闭可能是通过保卫细胞内K+的积累学说和苹果酸代谢来调节的。
许多外界因子能调节气孔开闭。
作物需水因作物种类不同而异，一般而论，植物的水分临界期是花粉母细胞四分体形成期，合理灌溉要综合考虑土壤含水量、作物形态指标及生理指标。
灌溉的生理指标能即使反映植物体内的水分状况，是较为科学的。
第一节水分在植物生命活动中的作用一、植物体内的含水量不同植物的含水量不同；同一种植物生长在不同的环境中含水量也有差异；在同一植株中不同器官和不同组织的含水量也不同。
二、水对植物的生理作用1、原生质的主要组分。
原生质一般含水量在70%～90%以上，这样才可使原生质保持溶胶状态，以保证各种生理生化过程的进行。
如果含水量减少，原生质由溶胶变成凝胶状态，细胞生命活动大大减缓（例如休眠种子）。
2、接参与植物体内重要的代谢过程。
在光合作用、呼吸作用、有机物质合成和分解的过程中均有水的参与。
3、多生化反应和物质吸收、运输的良好介质。
植物体内绝大多数生化过程都是在水介质中进行的。
水分子是极性分子，参与生化过程的反应物都溶于水，控制这些反应的酶类也是亲水性的。
各种物质在细胞内的合成、转化和运输分配，以及无机离子的吸收和运输在水介质中完成的。
4、使植物保持固有的姿态。
细胞含有大量的水分，维持细胞的紧张度，因而使植物枝叶挺立、花朵开放等。
3、分裂和延伸生长都需要足够的水。
植物组织渗透势的测定实验报告
植物组织渗透势的测定实验报告实验目的：本实验旨在通过测定植物组织的渗透势，了解植物组织的渗透调节机制。
实验原理：渗透势是渗透压作用下的水分势，它是植物体内水分调节的重要指标之一。
植物细胞中的液泡内含有渗透压可增强渗透势，而渗透压的大小可能又会受到细胞内离子浓度的影响。
根据渗透势的计算公式，渗透势=水势-压力势-重力势，则可利用渗透势、压力势、重力势的测定值计算出植物细胞中的水分势。
实验步骤：1.准备不同的糖浓度溶液，如0.2M、0.4M、0.6M、0.8M、1.0M等。
2.取5个均匀的油菜籽，并洗净浸泡入不同浓度的糖溶液中。
3.在浸泡15分钟后，取出5个油菜籽，用纸巾吸干表面水分。
4.将油菜籽用电子天平测重，记录下重量。
5.将油菜籽放入半透膜袋中，然后将膜袋放入加压瓶中。
6.加压瓶内加入注射器，调整压力到1.5大气压。
7.测量处于压力平衡状态的细胞所受力致变形的长度差，计算出油菜籽细胞渗透压。
实验结果与分析：表1 油菜籽细胞渗透压的计算结果浓度（M） 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0渗透势（MPa） -0.19 -0.28 -0.36 -0.48 -0.62压力势（MPa） 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14重力势（MPa） 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00水势（MPa） -0.33 -0.42 -0.50 -0.62 -0.76从表1中可见，油菜籽的渗透势随浓度的升高而增加，表明了随着外部糖浓度的增加，细胞内的水分势也随之下降，细胞质减少水分 influx，而且渗透势值也在减少，说明渗透压受到调节的影响。
实验结果表明植物为了与外界达到水分平衡而出现的一种自由节制调节，可以增加渗透势及渗透压，以达到内外环境间的水分调节处理。
结论：通过实验，我们成功地测定了油菜籽细胞的渗透势，发现植物细胞能够通过渗透调节机制对内、外环境的水分进行调节达到平衡。
这对了解植物生长调节具有非常重要的意义。
植物组织渗透式的测定
未发生质壁分离
箭头所示角隅处发生初始质壁分离
被 撕 头 破 , 细 细 胞 内 容 撕 物 表 流 失 时 皮 胞 在 示 所
与其渗透势
蔗糖溶液浓度(mol/L) 蔗糖溶液浓度 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 0.7 渗透势(大气压) 渗透势(大气压) -2.64 -3.96 -5.29 -6.70 -8.13 -9.58 -11.11 -12.69 -14.31 -15.99 -17.77 -19.61 -21.49
注意 注意: 1. 观察时要在载玻片上滴一滴同浓 度的蔗糖溶液. 2. 实验用洋葱以紫色的最易于观察 质壁分离,其它材料如紫鸭趾草,红甘 蓝也可代替.
冰点下降法
实验原理 实验原理:
根据Van Hoff公式,溶液的渗透势ψs=-icRT,因此只要知道溶液 的ic值即颗粒的总浓度即可算出溶液的渗透势.而根据物理化学 溶液理论之一 ——拉乌尔(Raoult)冰点下降原理,任何溶液, 如果其单位体积中所溶解的溶质颗粒(分子和离子)总数相同, 则引起冰点下降的数值也相同.实验表明,1摩尔的任何非电解 质(等于6.02×1023分子颗粒数)溶解于1000克水中,则使水的冰 点由0度下降至-1.857度;而1摩尔的电解质溶解于1000克水中,其冰 点下降值为解离的离子与不解离的分子的总摩尔数同1.857的乘 积,即冰点下降值与溶质的总颗粒数有关.因此,欲求某一溶液的 溶质颗粒数目,可先测其冰点下降数值,然后再按下式算出结果:
植物组织渗透势的测定
实验目的
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.
植物组织渗透势的测定（质壁分离法）
实验一植物组织渗透势的测定（质壁分离法）一、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。
实验 1 植物细胞渗透势的测定.
三、原理
¾ 提取
叶绿体含有叶绿体色素，叶绿体色素主要包 括有Chla、Chlb、叶黄素和胡萝卜素，可用 有机溶剂乙醇、丙酮等将它们提取出来。
计算结果：
CA = 12.7 D663 - 2.59 D645 CB = 22.9 D645 - 4.67 D663 • CT = CA + CB = 20.3 D645 + 8.04D663
• 叶绿素含量 ( mg/g 鲜重 ) =
•
• 叶绿素浓度 ( mg /l ) × 提取液总体积 (ml)
绘制叶绿体色素吸收光谱曲线。
4、计算所测植物材料的叶绿素和类胡萝卜素的含量。
实验 4 不同温度对植物细胞 质膜相对透性的影响
目的
1. 了解不良温度对植物伤害的影响。 2. 掌握通过电导率法测定不良温度对植物伤害的 测定方法。
材料、仪器、药品
材料：紫色鸭趾草的叶子 仪器：电导仪、电冰箱、温箱、水浴
3. 用镊子小心撕取洋葱鳞片内表皮，大小以0.5cm2 为宜，分别投入各种浓度的蔗糖液中，（每浓度 约放5片），使其完全浸入。
4. 20分钟之后依次取出表皮放在载玻片上，滴 上同样浓度的溶液1滴，盖上盖玻片，在显微 镜下观察细胞产生质壁分离的情况，确定等 渗浓度C（引起50％细胞发生质壁分离的浓 度）。
实验 1 植物细胞渗透势的测定 （质壁分离法）
目的
1.学会用质壁分离法测量植物细胞水势。
材料用具及仪器药品
洋葱、显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀 片、滴管、培养皿、蔗糖溶液
植物细胞渗透势的测定(精)
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。
植物细胞的吸水和失水实验原理
植物细胞的吸水和失水实验原理植物细胞的吸水和失水是植物生长和维持生活活力所必需的基本过程。
通过实验可以观察和研究植物细胞在吸水和失水过程中的变化，揭示植物细胞的生理机制和适应性。
实验原理一：渗透压差引起的吸水过程当植物细胞与外部环境的溶液浓度不一致时，会发生渗透作用。
在低浓度溶液中的植物细胞内部的渗透浓度较高，而高浓度溶液中的植物细胞内部的渗透浓度较低。
根据渗透作用的规律，水分子会从渗透浓度较低的溶液向渗透浓度较高的溶液方向扩散，使得植物细胞吸收水分并膨胀。
为了观察植物细胞的吸水过程，可以进行以下实验。
首先，准备一块新鲜的洋葱表皮，并将其放置在浓度为0.5 mol/L的蔗糖溶液中，稍微搅拌一下。
接下来，将洋葱表皮放置在一个显微镜玻片上，并用盖玻片轻轻覆盖。
然后，将玻片放置在显微镜下，调整放大倍数并观察洋葱细胞的变化。
可以看到，洋葱细胞在蔗糖溶液中逐渐吸收水分，细胞膨胀，变得更大更圆。
实验原理二：渗透压差引起的失水过程与吸水相反，当植物细胞与外部环境的溶液浓度不一致时，水分子会从渗透浓度较高的溶液向渗透浓度较低的溶液方向扩散，导致植物细胞失水。
为了观察植物细胞的失水过程，可以进行以下实验。
首先，准备一块新鲜的洋葱表皮，并将其放置在蒸馏水中，稍微搅拌一下。
接下来，将洋葱表皮放置在一个显微镜玻片上，并用盖玻片轻轻覆盖。
然后，将玻片放置在显微镜下，调整放大倍数并观察洋葱细胞的变化。
可以看到，洋葱细胞在蒸馏水中逐渐失去水分，细胞收缩，变得更小更皱缩。
实验原理三：渗透压调节的细胞壁作用植物细胞的细胞壁对于吸水和失水过程起到了重要的调节作用。
细胞壁的主要成分是纤维素，具有一定的透水性和透气性。
当植物细胞吸水膨胀时，细胞壁可以限制细胞膨胀的过度，保持细胞的形状和稳定。
当植物细胞失水收缩时，细胞壁可以保护细胞免受损伤。
为了观察细胞壁对于吸水和失水过程的作用，可以进行以下实验。
首先，准备两片新鲜的马铃薯切片，并将其分别放置在浓度为0.5 mol/L的蔗糖溶液和蒸馏水中。
植物生理学_孟庆伟_植物水分代谢(1,2节)
μj＝（
）P. T. ni
i≠j
式中μ为组分j的化学势，G是体系的自由能，P. T及ni分别是体系的压力、温度及其它组分的 摩尔数。
G n j
所以，体系中某组分化学势的高低直接反映了每摩尔该组分物质自由能的高低。
化学势与物质的运动 化学反应的方向和物质转移的方向取决于反应（转移）前后两种状态化学势的大小，它们 总是自发地从高化学势向低化学势移动。如：溶质总是从浓度高（化学势高）的地方向浓度 低（化学势低）的地方扩散。
用质壁分离现象解决下列几个问题： （1）说明生活细胞的原生质具有选择透性或具有半透膜的性质；
（2）鉴定细胞的死活。细胞死后，原生质层的结构被破坏，丧失了选择透性，渗透 系统不复存在，细胞不能再发生渗透作用，细胞也就不能再发生质壁分离。
（3）用来测定细胞的渗透势等。
（四）植物细胞的水势 典型的植物细胞水势由三部分组成:
在溶液中，溶质的颗粒降低了水的自由能，所以，在溶液中水的化学势小于零，为负 值。根据水势的定义公式可知，溶液的水势为负值。溶液越浓，水势越低。如海水的水势 为-2.5MPa，1mol蔗糖溶液的水势-2.7 MPa。
开放溶液中水势的计算 开放溶液中水势称为溶质势或渗透势（ψS），是由于水中溶质的存在而引起的水 势降低值。可用下式计算：
怎样证明？
用质壁分离现象证明。
图1－2 植物细胞质壁分离（plasmolysis）现象
1.正常细胞 2. 3. 质壁分离的细胞
植物细胞由于液泡失水，使原生质体向内收缩与细胞壁分离的现象称为质壁分离。
将已发生质壁分离的细胞置于水势较高的溶液或纯水中，则细胞外的水分向内渗透， 使液泡体积逐渐增大，使原生质层也向外扩张，又使原生质层与细胞壁相接合，恢复原来 的状态，这一现象称为质壁分离复原。
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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