植物生理學實驗：實驗一 植物組織的水勢測定（小液流法）

植物生理學實驗

實驗一植物組織的水勢測定（小液流法）實驗理論基礎：水勢水勢：在等溫等壓下，體系（如細胞）中的水與純水之間每偏摩爾體積的水的化學勢差。用符號Ψ或Ψw表示。純水是指不以任何方式（物理或化學）與其他物質結合的純的自由水，所含自由能最高，即水勢最高。而當水中溶有任何物質時，由于溶質（分子或離子）與水分子相互作用，消耗了部分自由能，所以任何溶液的水勢比純水低。溶液的溶質越多，溶液的水勢越低。實驗理論基礎：水勢水勢表示水分的化學勢，象電流由高電位處流向低電位處一樣，水從水勢高處流向低處。植物體細胞之間，組織之間以及植物和環(huán)境之間的水分移動方向都由水勢差決定。一個典型的植物細胞的水勢應由三部分組成，即Ψw=Ψ?（滲透勢）+Ψp（壓力勢）+Ψm（襯質勢）實驗理論基礎：水勢滲透勢（Ψ?）（溶質勢）：由于溶質顆粒的存在，降低了水的自由能，其水勢低于純水，這種水勢差即為滲透勢。因為純水水勢被定為零，所以滲透勢為負值。襯質勢（Ψm）：細胞的襯質，即細胞質膠體與細胞壁對水分子的吸附力造成水勢下降的數(shù)值。在萌發(fā)種子和未形成中央液泡的分生組織中明顯。已有中央液泡的細胞則Ψm很高，對總水勢的影響可忽略不計。壓力勢（Ψp）：植物細胞吸水膨脹時，細胞壁對細胞產生壓力，而使水勢提高，稱為壓力勢，通常為正值。實驗目的；實驗材料、儀器設備與試劑目的：學習用小液流法測定植物組織水勢的方法材料：白蘭葉片器材：

試管架、試管、移液管、膠頭滴管、打孔器、鑷子試劑：

1mol/L蔗糖溶液、甲基藍粉末實驗原理1、當植物組織與外液接觸時發(fā)生水分交換：植物組織的水勢低于外液的滲透勢（溶質勢），組織吸水，外液濃度變大；Ψ植物<Ψ?植物組織的水勢高于外液的滲透勢（溶質勢），組織失水，外液濃度變小；Ψ植物>Ψ?若兩者相等，則水分交換保持動態(tài)平衡，外液濃度保持不變；Ψ植物＝Ψ?實驗原理2、同一種物質濃度不同時其比重不一樣，濃度大的比重大，把高濃度的溶液一小液滴放到低濃度溶液中時，液滴下沉；反之則上升。3、根據外液濃度的變化情況即可確定與植物組織相同水勢的溶液濃度。根據以下公式計算出溶液的滲透勢，即為植物組織的水勢。實驗步驟（一）配制不同濃度的蔗糖溶液試管1234561mol·L-1蔗糖溶液（ml）123456蒸餾水（ml）191817161514濃度0.050.10.150.20.250.3實驗步驟（二）取6個試管為甲組，依次分別加入0.05-0.30mol/kg蔗糖溶液約10mL；取另外6個試管為乙組，分別依次加入上述蔗糖溶液10mL和微量甲基藍粉末，在上述各瓶標明濃度。（三）用打孔器在材料的不同部位打取小圓片約50片（打孔要迅速，避開葉脈，選邊緣整齊無破損的葉片），，混勻，在乙組每個試管各放入5-20片（視大?。?，使圓片全部浸沒。放置30min并經常搖動。實驗步驟（四）用膠頭滴管吸取乙組各瓶藍色糖液少許，分別注入對應濃度的甲組各瓶溶液中部，小心放出少量液流，觀察藍色液滴的升降（每次測定均要用待測濃度的甲基藍糖溶液清洗滴管）。在下表記錄并根據前述原理判斷葉片材料的等滲濃度。瓶號123456溶液濃度（mol/l）液滴移動的方向實驗步驟可能出現(xiàn)的結果溶液濃度0.050.10.150.20.250.3液滴移動方向↓↓—↑↑↑溶液濃度0.050.10.150.20.250.3液滴移動方向↓↓↓↑↑↑注意事項所取材料在植株上的部位要盡量一致，打取葉圓片要避開主脈和傷口；打孔大小在同一組之內一致；試管、移液管和毛細管等要洗凈烘干，移液管與毛細移液管應從低濃度到高濃度依次吸取溶液；

甲基藍不宜加得過多（溶液呈稍深的藍色即可），否則將使實驗組各管中溶液的比重均加大；蔗糖溶液用前一定要搖勻，時間放久了的蔗糖溶液會分層，影響結果；葉片打孔及投入青霉素瓶中要快，防止水分蒸發(fā)影響實驗結果；釋放藍色液滴時要緩慢，防止沖力影響液滴移動。

結果計算當植物細胞內汁液與其周圍溶液處于滲透平衡狀態(tài)，植物細胞內的壓力勢為零。此時細胞液與該溶液的滲透勢相等。該溶液的濃度稱為等滲濃度。因此ψw=ψ?。溶液滲透勢的計算：

ψw=ψ?=－P=－iCRT

ψ?：溶液的滲透勢，以MPa為單位；

R＝0.008314MPa·L/mol·K

T：絕對溫度，即273+t℃；

C：等滲濃度