植物組織滲透勢的測定

1、植物組織滲透勢的測定植物組織滲透勢的測定 實驗?zāi)康?滲透勢是水勢的組分之一，是指由于細胞內(nèi)溶質(zhì)顆粒的存在而使水勢下降的數(shù)值，純水的滲透勢為零，溶液的滲透勢為負(fù)值。植物細胞的滲透勢是植物的一個重要生理指標(biāo)，對于植物的水分代謝、生長及抗性都具有重要的意義。常用于測定植物細胞與組織水勢的方法有質(zhì)壁分離法、冰點降低法、蒸汽壓降低法等。成熟植物細胞水勢的組成： = s+ p1.s 溶質(zhì)勢溶質(zhì)勢/滲透勢滲透勢由于溶液中溶質(zhì)顆粒的存在而使水勢降低的值。純水的溶質(zhì)勢為0，溶液的滲透勢可根據(jù) vant hoff equation計算： s = - cirt 2. p 壓力勢壓力勢壓力勢是指外界（如細胞壁）對細胞

2、的壓力而使水勢增大的值。一般情況下細胞處于膨脹狀態(tài)，原生質(zhì)體壓迫細胞壁產(chǎn)生膨壓，而細胞壁反過來反作用于原生質(zhì)體使產(chǎn)生壓力勢。當(dāng)發(fā)生質(zhì)壁分離時， p 0，這時，這時 = s質(zhì)壁分離法質(zhì)壁分離法 實驗原理實驗原理 生活細胞的原生質(zhì)膜是一種選擇透性膜，可以看作是半透膜，它對于水是全透性的,而對于一些溶質(zhì)如蔗糖的透性較低。因此當(dāng)把植物組織放在一定濃度的外液中，組織內(nèi)外的水分便可通過原生質(zhì)膜根據(jù)水勢梯度的方向而發(fā)生水分的遷移，當(dāng)外液濃度較高時（高滲溶液），細胞內(nèi)的水分便向外滲出，引起質(zhì)壁分離；而在外液濃度低時（低滲溶液），外液中的水則進入細胞內(nèi)。當(dāng)細胞在一定濃度的外液中剛剛發(fā)生質(zhì)壁分離時（初始質(zhì)壁分離，

3、質(zhì)壁分離僅在細胞角隅處發(fā)生），細胞的壓力勢等于零，細胞的滲透勢等于細胞的水勢，也就等于外液的滲透勢。該溶液即稱為細胞或組織的等滲溶液，其濃度稱為等滲濃度。 高滲溶液質(zhì)壁分離現(xiàn)象水分的滲透作用 實驗設(shè)備與材料實驗設(shè)備與材料 顯微鏡；鑷子；載玻片；蓋玻片；刀片；培養(yǎng)皿；移液管；蔗糖；洋蔥 實驗步驟實驗步驟1 配制一系列不同濃度的蔗糖溶液，濃度分別為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6m。2 取6個培養(yǎng)皿，編號，分別吸取上述濃度的蔗糖溶液各10ml放于培養(yǎng)皿內(nèi)。3 用鑷子撕取洋蔥的外表皮投入各濃度的蔗糖溶液中，使其完全浸沒。投入時先從高濃度開始，每隔5min向下一濃度放23片洋蔥表皮。4

4、在洋蔥表皮在各濃度的蔗糖溶液中平衡30min后，從高濃度開始依次取出放入顯微鏡下觀察質(zhì)壁分離的情況（低倍鏡即可），記錄觀察結(jié)果。 實驗結(jié)果蔗糖濃度(m)0.10.20.30.40.50.6質(zhì)壁分離情況 結(jié)果分析結(jié)果分析 注意尋找在兩個相鄰濃度的蔗糖溶液中，其中一個大約有50%的細胞發(fā)生初始質(zhì)壁質(zhì)壁分離，而在其后一個濃度的蔗糖溶液中不發(fā)生質(zhì)壁分離，以這兩個濃度的平均濃度作為等滲濃度，其對應(yīng)的滲透勢即為細胞的滲透勢。 未發(fā)生質(zhì)壁分離未發(fā)生質(zhì)壁分離箭頭所示角隅處發(fā)生初始質(zhì)壁分離箭頭所示角隅處發(fā)生初始質(zhì)壁分離已在很大程度上發(fā)生質(zhì)壁分離已在很大程度上發(fā)生質(zhì)壁分離箭頭所示細胞在撕表皮時被撕破，細胞內(nèi)容物流

5、失表：蔗糖溶液濃度與其滲透勢 蔗糖溶液濃度蔗糖溶液濃度(mol/l)滲透勢（大氣壓）滲透勢（大氣壓）0.1-2.640.15-3.960.2-5.290.25-6.700.3-8.130.35-9.580.4-11.110.45-12.690.5-14.310.55-15.990.6-17.770.65-19.610.7-21.49 注意注意：1 觀察時要在載玻片上滴一滴同濃度的蔗糖溶液。2 實驗用洋蔥以紫色的最易于觀察質(zhì)壁分離，其它材料如紫鴨趾草、紅甘藍也可代替。冰點下降法冰點下降法 實驗原理實驗原理： 根據(jù)van hoff公式，溶液的滲透勢sicrt,因此只要知道溶液的ic值即顆粒的總濃度

6、即可算出溶液的滲透勢。而根據(jù)物理化學(xué)溶液理論之一 拉烏爾（raoult）冰點下降原理，任何溶液，如果其單位體積中所溶解的溶質(zhì)顆粒（分子和離子）總數(shù)相同，則引起冰點下降的數(shù)值也相同。實驗表明，1摩爾的任何非電解質(zhì)（等于6.021023分子顆粒數(shù)）溶解于1000克水中,則使水的冰點由0度下降至-1.857度;而1摩爾的電解質(zhì)溶解于1000克水中,其冰點下降值為解離的離子與不解離的分子的總摩爾數(shù)同1.857的乘積,即冰點下降值與溶質(zhì)的總顆粒數(shù)有關(guān)。因此,欲求某一溶液的溶質(zhì)顆粒數(shù)目,可先測其冰點下降數(shù)值,然后再按下式算出結(jié)果: os=(t)/1.857 式中:os為1000克水中所溶解的溶質(zhì)顆粒數(shù)目,

7、即重量摩爾滲透濃度（osmolarity），也就是總顆粒濃度ic值; t為冰點下降數(shù)值(度);1.857為水的摩爾冰點下降常數(shù)。根據(jù)上述原理,本實驗采用冰點滲透壓計測定植物細胞液的滲透勢, 冰點滲透壓計的測量原理是以冰點下降值與溶液的摩爾濃度成比例關(guān)系為基礎(chǔ),采用高靈敏度的感溫元件熱敏電阻測量溶液的冰點,通過電量轉(zhuǎn)換,冰點下降值直接轉(zhuǎn)換為常用滲透勢單位(mosm/kgh2o)。測定時將被測液體樣品置于半導(dǎo)體致冷槽中進行冷卻，使之溫度下降至-10度左右,通過強掁使之結(jié)冰，測定其冰點。滲透壓計的操作過程采用程序自動控制。 實驗儀器及材料實驗儀器及材料 冰點滲透壓計(美國產(chǎn)fiske 210型)；

8、液氮罐； 注射器； eppendorf管； 紗布； 吸水紙。 實驗步驟實驗步驟1 取一定量的植物材料，用潮濕紗布輕輕擦去表面灰塵；將材料包在潔凈的錫箔紙中，立即放入液氮中5分鐘，將細胞殺死。也可放在低溫冰箱中殺死組織。2 材料取出后，用剪刀將材料剪碎，放入注射器內(nèi)融冰，然后用加壓方法將細胞液擠出，存于eppendorf管內(nèi)，如暫時不能測,可放入冰箱冰室內(nèi)保存。3 打開冰點滲透壓計的電源，如果儀器需要校正則按儀器使用說明用標(biāo)準(zhǔn)液進行校正。4 取20ul待測液倒入測定管中，把測定管放入致冷槽內(nèi)，按下探頭，按“cool”鍵致冷，約70sec后，測定管內(nèi)發(fā)出強振聲，同時數(shù)字顯示器顯示數(shù)字，待數(shù)字穩(wěn)定不變后，即可記下讀數(shù)。5 提起探頭，用吸水紙擦拭一下探頭，在致冷槽內(nèi)放入另一樣品，繼續(xù)測定下一個樣品。 結(jié)果分析結(jié)果分析 冰點滲透壓計已經(jīng)直接將冰點下降值換算成滲透濃度單位（ic值），且顯示正數(shù)，所以再根據(jù)s=-icrt公式（r=0