实验一、植物组织渗透势的测定
（质壁分离法）
一、实验原理：
将植物组织分别投入一系列浓度梯度的溶液中，使细胞将要产生初始质壁分离的浓度，就等于细胞液的浓度，根据浓度可计算出渗透势。

【注：：典型植物细胞水势(Ψw)组成为：ψw=ψs+ψp+ψm （ψs 为渗透势，ψp为压力势，ψm为衬质势）。

渗透势（osmotic potential，ψs）：由于溶质的存在而使水势降低的值称为渗透势或溶质势（solute potential，ψs），以负值表示。

渗透势值按公式ψs=-iCRT来计算（C为溶液的摩尔浓度；T为绝对温度，即实验温度+273；R为气体常数，R=0.0083；i为渗透系数，表示电解质溶液的渗透压非电解质溶液渗透压的倍数，如蔗糖i=1，NaCl i=1.8）。

压力势（pressure potential，ψp）：由于细胞吸水膨胀时原生质向外对细胞壁产生膨压（turgor），而细胞壁向内产生的反作用力——壁压使细胞内的水分向外移动，即等于提高了细胞的水势。

由于细胞壁压力的存在而引起的细胞水势增加的值叫压力势，一般为正值。

当细胞失水时，细胞膨压降低，原生质体收缩，压力势则为负值。

当刚发生质壁分离时压力势为零。

衬质势（matrix potential, ψm）：衬质势是细胞胶体物质亲水性和毛细管对自由水的束缚而引起的水势降低值，如处于分生区的细
胞、风干种子细胞中央液泡未形成。

对已形成中心大液泡的细胞含水量很高，ψm只占整个水势的微小部分，通常一般忽略不计。

因此一个具有液泡的成熟细胞的水势主要由渗透势和压力势组成,即ψw=ψs+ψp 】。

将细胞置于纯水或稀溶液中，外液水势高于细胞水势，外侧水分向细胞内渗透，细胞吸水，体积变大；外液水势等于细胞水势，水分进出平衡，细胞体积不变；将植物置于浓溶液中，外液水势低于细胞水势，水从细胞内向外渗透，细胞失水，体积变小。

将植物材料（带色洋葱表皮组织）置于浓溶液中，由于细胞壁的伸缩性有限，而原生质层的伸缩性较大，当细胞继续失水时，原生质层便和细胞壁慢慢分离开来，这种现象被称为质壁分离。

把发生了质壁分离的细胞浸在水势较高的稀溶液或清水中，外液中的水分又会进入细胞，液泡变大，原生质层很快会恢复原来的状态，重新与细胞壁相贴,这种现象称为质壁分离复原。

质壁分离质壁分离复原当外界溶液的渗透势略低于细胞液的渗透势时，原生质刚刚从细胞角隅上脱离细胞壁，即为初始质壁分离。

刚发生质壁分离时，
细胞渗透势任然存在，为负值，压力势为零。

也就是细胞水势等于渗透势。

这样就可以找到等渗浓度，它界于刚刚引起初始质壁分离的浓度（C1）和与其相邻的尚不能引起质壁分离的浓度梯度之间的溶液浓度(C2)，即C＝C1+C2/2。

根据公式ψs=-iCRT可计算出细胞的渗透势。

二、材料、设备与药品：
1、带色洋葱；
2、显微镜、镊子、小刀、小吸管、载盖玻片（一套/每人）；
3、1摩尔.升—1蔗糖溶液、清水、蒸馏水（滴瓶分装6份）；
4、吸水纸、擦镜纸各一些；
5、7个小培养皿和一把1ml移液枪（一套/3人）
三、方法与步骤：
1、配制蔗糖梯度溶液：称取34.23克蔗糖加水定容至100毫升，即得1摩尔·升-1蔗糖溶液为母液。

再用母液在编号的培养皿中分别稀释成0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55摩尔·升-1的梯度溶液、配法如下：
小培养皿（编号）1摩尔·升-1蔗
糖溶液（毫升）
蒸馏水（毫
升）
梯度蔗糖溶
液（摩尔·升
-1））
1 2.5 7.5 0.25
2 3.0 7.0 0.30
3 3.5 6.5 0.35
4 4.0 6.0 0.40
5 4.5 5.5 0.45
6 5.0 5.0 0.50
7 5.5 4.5 0.55
2、检测细胞液的浓度：撕取带色洋葱的表皮，每一培养皿中迅速投入几片，使其全部浸入，盖好培养皿，10分钟后，依次用镊子取出表皮组织在载破片上，加相应浓度的蔗糖液一滴，在显微镜下观察，在某一浓度（如0.35摩尔·升-1）中有50%的细胞发生初始质壁分离，而在其相邻的较稀的溶液中（如0.30摩尔·升-1摩尔·升-1）中的细胞未出现质壁分离，这两个溶液之间的浓度（0.325摩尔·升-1）就是细胞液的浓度。

3、计算:查植生实验书P37表2-1可知道其渗透势。

（或计算。

根据找到的溶液浓度c，可按下列公式计算出渗透势。

Ψs=—p P=icRT, 求得的p值为渗透压，用大气压表示，换算成帕（Pa）（1大气压=1.013×105帕），其负值为溶质势，也就是被测植物组织的渗透势。

）
四、作业：
1、将实验结果记入报告，计算出被测植物组织的渗透势。

2、为什么低浓度溶液引起的质壁分离和高浓度溶液引起的质壁分离的程度不同？。