植物细胞的渗透势主要取决于液泡的溶质浓度，一些植物在细胞内主动积累溶质，以降低其渗透势，增加吸水能力。本实验主要了解植物体内不同组织和细胞之间、植物与环境之间水分的转移与植物组织渗透势的关系，学习质壁分离法测定植物组织渗透势的基本方法。

原理

操作方法

植物细胞渗透势的测定

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。

材料与仪器

洋葱 紫鸭跖草 大葱鳞茎
蔗糖溶液配制
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

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）

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