植物细胞渗透势的测定

实验方法原理：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。

实验材料：

洋葱                                                                  

紫鸭跖草                                                                 

大葱鳞茎

试剂、试剂盒：蔗糖溶液配制

仪器、耗材：

显微镜                                                                  

载玻片与盖玻片                                                                 

温度计                                                                 

尖头镊子                                                                 

刀片                                                                  

培养皿                                                                 

试剂瓶                                                                 

烧杯                                                                  

容量瓶                                                                  

量筒                                                                  

吸水纸                                                                  

吸管 

实验步骤：一、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100 ml。

0.03％中性红溶液。

二、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。


加入表中试剂后，充分摇匀，盖上培养皿盖备用。

2. 用镊子剥取供试材料下表皮，大小以0.5cm2为宜。立即浸入不同浓度的蔗糖溶液中，每一浓度放4～5片。同时记录室温。

为便于观察，可先将切片于0.03％中性红染色5 min左右，吸去水分，再浸入蔗糖溶液中，但如不加染色即能区别质壁分离时，仍以不染色为宜。

3. 表皮细胞在蔗糖溶液中浸泡20～30min，取出放载玻片上，滴一滴相同浓度的糖液，盖以盖玻片，在显微镜下观察，确定引起50％以上细胞发生初始质壁分离（即原生质体刚从细胞壁的角隅分离）的浓度，每1制片观察的细胞不应少于100个。如果在两个相邻浓度的切片中，一个没有发生质壁分离，另一个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。检查时可先从中间浓度开始。

三、结果计算

根据所测得的等渗浓度和室温，可用下式计算供试溶液的渗透势（ψπ0），即为细胞的渗透势（ψπ）。

ψ_π = ψ_π0 = －i C R T（Mpa）

公式中：ψ_π0-供试溶液的渗透势，单位：Mpa（兆帕）

C -等渗糖液浓度（mol·L^－1）

R -气体常数（0.0083 L·Mpa·mol-¹·K^-1）

T -热力学温度（273＋t℃）

i  -解离系数（蔗糖＝1，CaCl₂＝2.60）