植物生理学实验：实验一 植物组织的水势测定（小液流法）

植物生理学实验

实验一植物组织的水势测定（小液流法）实验理论基础：水势水势：在等温等压下，体系（如细胞）中的水与纯水之间每偏摩尔体积的水的化学势差。用符号Ψ或Ψw表示。纯水是指不以任何方式（物理或化学）与其他物质结合的纯的自由水，所含自由能最高，即水势最高。而当水中溶有任何物质时，由于溶质（分子或离子）与水分子相互作用，消耗了部分自由能，所以任何溶液的水势比纯水低。溶液的溶质越多，溶液的水势越低。实验理论基础：水势水势表示水分的化学势，象电流由高电位处流向低电位处一样，水从水势高处流向低处。植物体细胞之间，组织之间以及植物和环境之间的水分移动方向都由水势差决定。一个典型的植物细胞的水势应由三部分组成，即Ψw=Ψϖ（渗透势）+Ψp（压力势）+Ψm（衬质势）实验理论基础：水势渗透势（Ψϖ）（溶质势）：由于溶质颗粒的存在，降低了水的自由能，其水势低于纯水，这种水势差即为渗透势。因为纯水水势被定为零，所以渗透势为负值。衬质势（Ψm）：细胞的衬质，即细胞质胶体与细胞壁对水分子的吸附力造成水势下降的数值。在萌发种子和未形成中央液泡的分生组织中明显。已有中央液泡的细胞则Ψm很高，对总水势的影响可忽略不计。压力势（Ψp）：植物细胞吸水膨胀时，细胞壁对细胞产生压力，而使水势提高，称为压力势，通常为正值。实验目的；实验材料、仪器设备与试剂目的：学习用小液流法测定植物组织水势的方法材料：白兰叶片器材：

试管架、试管、移液管、胶头滴管、打孔器、镊子试剂：

1mol/L蔗糖溶液、甲基蓝粉末实验原理1、当植物组织与外液接触时发生水分交换：植物组织的水势低于外液的渗透势（溶质势），组织吸水，外液浓度变大；Ψ植物<Ψϖ植物组织的水势高于外液的渗透势（溶质势），组织失水，外液浓度变小；Ψ植物>Ψϖ若两者相等，则水分交换保持动态平衡，外液浓度保持不变；Ψ植物＝Ψϖ实验原理2、同一种物质浓度不同时其比重不一样，浓度大的比重大，把高浓度的溶液一小液滴放到低浓度溶液中时，液滴下沉；反之则上升。3、根据外液浓度的变化情况即可确定与植物组织相同水势的溶液浓度。根据以下公式计算出溶液的渗透势，即为植物组织的水势。实验步骤（一）配制不同浓度的蔗糖溶液试管1234561mol·L-1蔗糖溶液（ml）123456蒸馏水（ml）191817161514浓度0.050.10.150.20.250.3实验步骤（二）取6个试管为甲组，依次分别加入0.05-0.30mol/kg蔗糖溶液约10mL；取另外6个试管为乙组，分别依次加入上述蔗糖溶液10mL和微量甲基蓝粉末，在上述各瓶标明浓度。（三）用打孔器在材料的不同部位打取小圆片约50片（打孔要迅速，避开叶脉，选边缘整齐无破损的叶片），，混匀，在乙组每个试管各放入5-20片（视大小），使圆片全部浸没。放置30min并经常摇动。实验步骤（四）用胶头滴管吸取乙组各瓶蓝色糖液少许，分别注入对应浓度的甲组各瓶溶液中部，小心放出少量液流，观察蓝色液滴的升降（每次测定均要用待测浓度的甲基蓝糖溶液清洗滴管）。在下表记录并根据前述原理判断叶片材料的等渗浓度。瓶号123456溶液浓度（mol/l）液滴移动的方向实验步骤可能出现的结果溶液浓度0.050.10.150.20.250.3液滴移动方向↓↓—↑↑↑溶液浓度0.050.10.150.20.250.3液滴移动方向↓↓↓↑↑↑注意事项所取材料在植株上的部位要尽量一致，打取叶圆片要避开主脉和伤口；打孔大小在同一组之内一致；试管、移液管和毛细管等要洗净烘干，移液管与毛细移液管应从低浓度到高浓度依次吸取溶液；

甲基蓝不宜加得过多（溶液呈稍深的蓝色即可），否则将使实验组各管中溶液的比重均加大；蔗糖溶液用前一定要摇匀，时间放久了的蔗糖溶液会分层，影响结果；叶片打孔及投入青霉素瓶中要快，防止水分蒸发影响实验结果；释放蓝色液滴时要缓慢，防止冲力影响液滴移动。

结果计算当植物细胞内汁液与其周围溶液处于渗透平衡状态，植物细胞内的压力势为零。此时细胞液与该溶液的渗透势相等。该溶液的浓度称为等渗浓度。因此ψw=ψϖ。溶液渗透势的计算：

ψw=ψϖ=－P=－iCRT

ψϖ：溶液的渗透势，以MPa为单位；

R＝0.008314MPa·L/mol·K

T：绝对温度，即273+t℃；

C：等渗浓度