植物細(xì)胞的質(zhì)壁分開和滲透勢(shì)的測(cè)定

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植物細(xì)胞的質(zhì)壁分開和滲透勢(shì)的測(cè)定

王超雄131140009

一：試驗(yàn)?zāi)康?/p>

1）了解植物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。2）學(xué)會(huì)制作臨時(shí)玻片標(biāo)本。

3）了解植物細(xì)胞質(zhì)壁分開的原理。

4）用質(zhì)壁分開的方法大致測(cè)定植物細(xì)胞的滲透勢(shì)。二：試驗(yàn)原理

成熟的植物細(xì)胞是一個(gè)滲透系統(tǒng)，活細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)及其表層（質(zhì)膜和液泡膜）有選擇透性，細(xì)胞內(nèi)部含有液泡，液泡內(nèi)的細(xì)胞液具有一定的溶質(zhì)勢(shì)。當(dāng)將植物組織細(xì)胞置于對(duì)其無毒害的外界溶液中處理一定時(shí)間，細(xì)胞液與外界溶液的水勢(shì)差決定水分移動(dòng)的方向與速度。當(dāng)細(xì)胞與外界高滲溶液（即低水勢(shì)溶液）接觸時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的水分外滲，原生質(zhì)體隨著液泡一起收縮而發(fā)生質(zhì)壁分開。若植物組織細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞液與其周邊的某種溶液處于滲透平衡狀態(tài)，水分的凈遷移為零，此時(shí)植物細(xì)胞的壓力勢(shì)為零，因具液胞細(xì)胞的襯質(zhì)勢(shì)（即襯質(zhì)（如蛋白質(zhì)纖維素等）中水的化學(xué)勢(shì)）很小，可忽略不計(jì)，因此此時(shí)細(xì)胞液的滲透勢(shì)就等于該溶液的滲透勢(shì)。該溶液的濃度即為該植物組織的等滲濃度。

當(dāng)用一系列梯度濃度的溶液觀測(cè)植物細(xì)胞質(zhì)壁分開現(xiàn)象時(shí)，細(xì)胞的等滲濃度將介于剛剛引起質(zhì)壁分開的濃度和尚不能引起質(zhì)壁分開的濃度之間的溶液濃度。尋常把視野中有50％的細(xì)胞發(fā)生角隅質(zhì)壁分開定為初始質(zhì)壁分開，因而可把引起細(xì)胞初始質(zhì)壁分開的外界溶液稱為等滲溶液，該溶液具有的滲透勢(shì)即等于細(xì)胞的滲透勢(shì)。由于很難找到正好引起50％細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分開的濃度，因此尋常將觀測(cè)到的引起質(zhì)壁分開的最低濃度與不能引起質(zhì)壁分開的最高濃度的平均值視為等滲溶液濃度，代入Van’tHoff公式，即可計(jì)算出外界溶液的滲透勢(shì)，從而得出植物細(xì)胞滲透勢(shì)。Ψπ=-RTiC

式中Ψπ為細(xì)胞滲透勢(shì)，以MPa(兆帕)為單位。R為氣體常數(shù)，為=0.008314MPa.L/(mol.K)

T為絕對(duì)溫度，單位K，即273+t，t為試驗(yàn)溫度（℃）。i為解離系數(shù)，蔗糖為1。

C為等滲溶液的濃度，單位為mol/L。則：Ψπ=-0.008314×(273+t)×1×C(MPa)三：試驗(yàn)原料與器械

試驗(yàn)原料：洋蔥、0.1-0.6mol/L每個(gè)濃度的蔗糖溶液、1mol/L蔗糖溶液、lmol/L硝酸鉀溶液、lmol/L氯化鈣溶液l。

試驗(yàn)器材：載玻片、蓋玻片、刀片、尖頭鑷子、吸水紙、顯微鏡，溫度計(jì)。四：試驗(yàn)過程

1）剝?nèi)⊙笫[鱗莖的鱗片葉（外表皮紫色較濃的為好）。用刀片在葉片外表皮劃一0.5cm見方的“井〞字。用尖嘴鑷從“井〞字中央的一角防備地將洋蔥鱗片葉外表皮撕下。

2）從蓋玻片的一邊分別滴1滴1mol/L的蔗糖溶液、lmol/L硝酸鉀溶液、lmol/L氯化鈣溶液，在對(duì)邊用濾紙吸水，重復(fù)兩次，將溶液引入蓋玻片下使之與材

基礎(chǔ)生物學(xué)技術(shù)試驗(yàn)王超雄13114009C2組王超雄申元杰王美森

料接觸并馬上鏡檢，分別觀測(cè)在3種不同溶液中發(fā)生的質(zhì)壁分開現(xiàn)象并選擇典型細(xì)胞拍照。

3）用燒杯分別取分別為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6mol/L的蔗糖溶液各20ml。4）用一致方法把洋蔥鱗片葉外表皮撕下。

5）用鑷子把撕取的洋蔥外表皮迅速投入各濃度的蔗糖溶液中，使其完全浸沒。（投入時(shí)先從高濃度開始）。

6）讓洋蔥表皮在各濃度的蔗糖溶液中平衡5-10min后，從高濃度開始依次取出放入顯微鏡下觀測(cè)質(zhì)壁分開的狀況（低倍鏡即可），記錄觀測(cè)結(jié)果。載玻片上要滴一致濃度的溶液。

7）找到引起半數(shù)以上細(xì)胞原生質(zhì)剛剛發(fā)生質(zhì)壁分開的濃度和不引起質(zhì)壁分開的濃度。在此條件下，細(xì)胞的滲透勢(shì)與兩個(gè)溶液濃度的平均的滲透勢(shì)相等。根據(jù)公式計(jì)算洋蔥細(xì)胞液滲透壓。五：試驗(yàn)結(jié)果

1mol/L氯化鈣溶液處理

1mol/L蔗糖溶液處理1mol/L硝酸鉀溶液處理

0.1mol/L蔗糖溶液處理0.2mol/L蔗糖溶液處理0.3mol/L蔗糖溶液處理

0.5mol/L蔗糖溶液處理0.6mol/L蔗糖溶液處理0.4mol/L蔗糖溶液處理六：試驗(yàn)結(jié)論

1）植物細(xì)胞基本結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核。其中細(xì)胞壁位于最外層，主要起保護(hù)細(xì)胞維持細(xì)胞的正常形態(tài)的功能；細(xì)胞膜控制細(xì)胞內(nèi)外物質(zhì)的進(jìn)出，保持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定；而細(xì)胞質(zhì)是進(jìn)行生命活動(dòng)的重要場(chǎng)所，

基礎(chǔ)生物學(xué)技術(shù)試驗(yàn)王超雄13114009C2組王超雄申元杰王美森

其中的液泡與植物的顏色和細(xì)胞的吸水和失水有關(guān)；細(xì)胞核含有遺傳物質(zhì)，是細(xì)胞內(nèi)遺傳信息的儲(chǔ)存復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的主要場(chǎng)所，對(duì)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能具有調(diào)理控制作用。

2）由圖可大致看出，細(xì)胞在0.4mol/L的蔗糖溶液中基本不分開，在0.5mol/L蔗糖溶液有一半發(fā)生質(zhì)壁分開，故可推算洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞細(xì)胞液濃度約為0.45mol/L，有上述公式可算出洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞細(xì)胞液滲透勢(shì)為-1.08MPa。七：?jiǎn)栴}解答

1）植物細(xì)胞質(zhì)壁分開時(shí)有哪些形狀？

假使用對(duì)細(xì)胞膜和細(xì)胞壁吸附力強(qiáng)的Ca2+作為分開液，則細(xì)胞整個(gè)原生質(zhì)體輪廓向內(nèi)凹陷而引起凹形質(zhì)壁分開。假使用吸附力弱的K+和Na+作為分開液，則細(xì)胞原生質(zhì)體向外凸出而出現(xiàn)凸形質(zhì)壁分開。此外用K+，Na+、Li+，作為分開液，則細(xì)胞膜的透性增高，由于離子滲入細(xì)胞質(zhì)的結(jié)果，細(xì)胞質(zhì)膨脹而粘性減少，細(xì)胞壁與液胞被壓迫，而原生質(zhì)集中于細(xì)胞分開的一端，有如著冠狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為冠狀質(zhì)壁分開。

2）在選材和制作切片時(shí)需要注意什么？

選材：(1)選用紫色特別深的洋蔥外表皮;(2)在試驗(yàn)之前，最好將洋蔥放在水中浸泡一下，可以使洋蔥吸水多一些，而且代謝也比較旺盛，試驗(yàn)效果明顯。(3)將洋蔥的外層剝?nèi)蓪?，由于處于最外的可能已?jīng)死亡。(4)取表皮時(shí)在洋蔥的外表皮上，用刀片劃“井〞字