深入探究“植物细胞吸水、失水原理”

通过实验得出萝卜细胞液的浓度,以准确的数据作为一个已知条件降低"植物细胞吸水、失水原理"这一知识点的难度,有利于实际教学。学生就能顺理成章地得出结论:细胞液浓度周围溶液浓度时,细胞吸水;细胞液浓度周围溶液浓度时,细胞失水。再借助物理上的"气体扩散",以及实验中盐水溶液的具体配置,帮助学生更好地理解水向浓度"高"处流原因。     

试论细胞吸水力公式

细胞吸水力公式不论在教学上和实用上都很重要,目前提出来进行公开的讨论是必要的。集思广益,最後定能获得比较理想的结果,这也是在植物生理学领域中展开讨论的一个良好开端。在这里仅就个人不成熟的见解提出来供大家参考。细胞吸水力公式到目前为止总起来不外乎两个公式,S=P-T和φ(S)=P-T-F-P_0。公式S=P-T应用较为广泛,绝大部分教科书上都采用了它。公式φ(S)=P-T-P_0。引用的较少,该公式由Stile(1924)最初提出以後经过汤佩松先生修正重新提出的。这两个公式那一个能比较真确的表示细胞的吸水力呢? 先看公式S=P-T;S代表细胞吸水力,P代表质壁分离时细胞渗透压,T代表膨压。     

附1.离体活细胞水分关系的热力学论述

本文基于热力学的一些关系,系统地阐述了悬浮于溶液中的一个离体活细胞的水分关系。借助正文中的方程式(1),(2),(4)和(9),可以确定该细胞在膨胀的任何阶段水分进入或外出细胞的趋势。按照惯常的压力术语(例如“渗透压”,“膨压”,“壁压”和“吸水力”)解释了各方程的物理意义。     

一种简易测定植物细胞液浓度的方法

全日制普通高级中学教科书（必修）第3章第4节“植物对水分的吸收和利用”讲到细胞吸水和失水情况,并通过“观察植物细胞的质壁分离与复原”实验来判断细胞液与外界溶液浓度的关系。实验操作简单易行、效果明显。但是该实验只能定性地判断细胞液浓度与外界溶液浓度的关系,不能具体测定细胞液浓度的大小。为更好地培养学生分析综合能力,笔者在指导学生做该实验时,变验证性实验为探究性实验,测定细胞的细胞液浓度。     

对“对 S=0 的讨论”的看法

读了通讯1956年第6期叶乃器同志的“对S=0的讨论”一文之後,我有一些自己的看法。他说“当细胞初始质壁分离时,膨压等於零,吸水力是否等於零,有人认为不等於零,有人认为等於零。因而相持之下未能得到解决”。我觉得这个争辩之产生主要是由於他们对吸水力之“相对性”认识不足所致。现在我来谈谈我的看法。如有不对之处,还希大家指正。文中,作者承认了S=(P-T)-P_e公式的优点,但又不赞成在讲课或实验中介绍给学生,理由是“如果用这个公式,那么当吸水力与外面溶液的渗透压平衡时,便要得出S=0的结     

利用脲(尿素)代替蔗糖测定植物组织吸水力

植物组织的吸水力(suction force)(吸水压或扩散压)是指细胞的吸水强度,它是水分生理中的一个重要指标。吸水力的意义不仅在于能表示出细胞吸水能力的大小,而且在某种程度上也说明了细胞对水分的     

对S=0的讨论

我们在教学过程中,对於细胞生理一章内有关用质壁分离法测定细胞的渗透压(P)时,曾经发生过如下的一个问题,即是当细胞初质壁分离(Incipient plasmolysis)时,膨压(T)等零,吸水力(S)是否等於零,有人认为不等於零,有人认为是等於零。因而相持之下未能得到解决。我想这个问题是有讨论的必要,因为这样的含糊下去不仅仅是造成我们自己对这个问题的不同见解,更重要的是会影响到教学过程,给同学们带来一些不必要的困难。因此我愿意把自己的一点不成熟意见提出来供大家参考。我认为之所以造成上述现象的根本原因,在於     

土壤不同含水量对棉株叶片组织吸水压的影响

植物与水分的关系是极为密切的。关于代表植物细胞由外界摄取水分的真正能力的概念,十九世纪初Ursprung和Blum曾加研究。他们证明了植物细胞吸取水分的能力受着两个因素的影响:细胞液的渗透壓是水分进入细胞的原因:细胞壁的紧张度(卽由流体静壓力所引起的壁壓)是水分进入细胞的障碍。以吸水壓表示之,它等于细胞液的渗透壓与壁壓之差。     

关于高中生物教材“水分代谢”的若干问题初探

高中《生物》课本在阐述水分代谢时,引用了渗透压,吸水力等概念。关于渗透压和吸水力,不同的教科书和文献有不同的提法,现在的高中教材对这部分内容自1982年以来已改动多次,它是教学中的难点。实际上渗透压、吸水力等概念是不够准确,缺乏充分的科学依据的。现在人们根据热力学原理,提出了水势、渗透势等一系列新概念来代替旧术语,对渗透作用作了较好的说明。     

植物细胞吸水力公式的讨论及扩展

一、引言测定细胞或组织吸水力的方法有很多种,通常应用的有下列两类的方法:是把材料放在不同浓度的水溶液中,观察材料的体积变化或溶液的浓度变化。这两者都是依据如果植物细胞或组织与周围环境溶液处于渗透平衡时,吸水力S=O,     

2.细胞水分关系热力学术语学的早期讨论

二十世纪初,植物生理学家开始认识到,水分运进和运出植物细胞不是受“渗透压”之差所控制,而是被当时不同称谓的“吸水力”(stiction force)、“吸水张力”(suction tension)、“净渗透压”(netosmotic pressure)、“水度”(hydrature)之差或者最后所谓的“扩散压亏缺”(diffusion pressuredeficit)之差控制的。这些术语中的任何一个在物理化学上或热力学上都不具有令人满意的科学依据。有几位植物科学家认识到需要有一种更合平科     

植物渗透调节的测定方法介绍

渗透调节是植物适应水分胁迫的主要生理机制。其含义是植物在逆境(干旱或盐渍)条件下,通过代谢活动增加细胞内溶质浓度,降低其渗透势(从而降低水势),从外界水势降低的介质中继续吸水,保持一定的膨压,维持较正常的代谢活动。在干旱条件下受膨压影响的细胞生长、气孔开放、光合作用及酶活性等生理过程得到完全或部分的维持,有利于增强植物的抗旱能力。国外这     

植物生理小实验指导(上)

第一章细胞的渗透性作业1.用质壁分离法测细胞液的渗透压溶剂容易通过而溶质不能通过的那种人工的或者天然的膜称为半透膜。当用半透膜把两个溶液分开时溶剂就会往高浓度的溶液方面移动。这种现象称为渗透现象。把溶剂吸出来的力量叫着渗透压。假如用半透膜把溶液与纯溶剂分开,那么为了阻上溶剂向溶液方面移动。必须对溶液施加压力,这一压力就是渗透压的     

渗透压对血管内皮细胞中NO合成酶活性的影响及其机制研究

目的：研究非等渗压浓度对血管内皮细胞NO合成酶活性的影响,并探索其发生机制。方法：使血管内皮细胞暴露于低渗（205mOsm)或高渗透压（410mOsm)培养液,用Griess法测定NO合成酶（NOS）活性,以Northern blot ting观测细胞iNOS和eNOS基因表达的变化。结果： 非等渗压浓度可使血管内皮细胞中NOS活性显著升高。细胞NOS活性变化具有明显的时间效应规律,低渗透压浓度效应产生的效应早于高渗透压浓度,且低渗透压浓度的影响较高渗透压浓度更为明显。Dexamethasone对这种非等渗透压诱导的NOS活性没有明显作用,给予cycloheximide,不影响非等渗压诱导的这种差异。Nothern blot分析表明：非等渗压浓度不诱导iNOS基因表达,而使eNOSmRNA表达增加。结论：非等渗透压浓度诱导血管内皮细胞NOS活性升高,eNOS基因表达增强是其主要机制之一。     

砷在药用植物三七根部组织及其亚细胞分布特征

采用同步辐射X射线荧光分析(SRXRF)与亚细胞分布研究相结合的方法,从细胞组织微区及亚细胞分布层面首次揭示了药用植物三七(Panax notoginseng)受砷(As)的毒害作用。研究结果表明,三七根部的As元素多集中在表皮组织中,且有向维管束运转的趋势;细胞液是As主要富集的亚细胞组分,用20 mg·L~(-1)As处理的三七细胞液中As含量约为不加As的200倍;分析三七主根亚细胞组分的As含量与营养液As浓度的曲线拟合方程,确定了营养液As浓度直接影响细胞液组分的As含量;各组分所占比例从大到小表现为:细胞液细胞壁细胞质,20 mg·L~(-1)As处理的细胞液中砷含量约占三组分总量的65.78%,达到最高比例,细胞壁和细胞器中则始终维持较低的砷浓度。     

渗透压对产甘油假丝酵母甘油合成与胞内磷积累的影响

研究了不同磷浓度时渗透压对产甘油假丝酵母甘油合成与胞内磷积累的影响。结果表明,不同磷含量时,产甘油假丝酵母甘油合成越多,分泌至胞外和积累于胞内的甘油也越多,其最大甘油合成量存在一个最适渗透压。同样;在相同渗透压下,其最大甘油合成量也存在一个最适磷浓度。在相同磷含量时,渗透压增高能够促进胞内聚磷酸盐积累;当渗透压相同时,培养基中磷含量增加,胞内游离磷和聚磷酸盐均增加。在生长稳定期后期,富磷可以促进胞内游离磷和聚磷酸盐积累显著增加。经分析发现,产甘油假丝酵母胞内积累甘油与聚磷酸盐,可能对克服对数生长期细胞数量少而渗透压胁迫大的困境发挥了极其重要的作用,从而能维持其生长稳定期较高的生物量、细胞存活率和甘油产量。     

关于细胞水分关系中,吸水压、渗透压、紧张压及其与细胞髓积间关系的讨论

在教学工作或研究工作中涉及植物细胞的水分关係时,常用下面的简单公式来表示细胞的吸水压: S=P-T. 也就是植物细胞的吸水压(s)是液胞汁液的渗透压(P)与细胞壁所产生的膨压(T)的差数。这个简单的公式在一般常用的植物生理学教科书中都可看到(如 Stiles Thomas,Meyer and Anderson,Curtis and Clark等的教科书中)。在多次课堂讲述或问题讨论到这个关系时,我们总感到这个公式及书上的说明不够明确,不够完     

用小液柱法测定植物組織的吸水力

測定植物組織吸水力的“細流法”(法)是一个簡便而又較精确的方法。宋廷生、余叔文在“关于測定植物吸水力和細胞渗透压的細流法”(植物生理学通讯1963,3)一文中,已对此法作了詳細的介紹,并提出一些改进意見。但是,对于“小液流”方向的判断     

田间测定植物吸水力的新方法

吸水力是细胞充水程度的良好指标。作者在1938年拟定了一个测定吸水力的方法,避免使用折射仪,以便在不备折射仪的实验室内也能应用。用直接比较的方法,可知细流法的灵敏度不亚于折射仪法,能测出蔗糖溶液千分之几克分子浓度的差异。     

连续测定叶片膨压相对变化的挂码法

光强、光质、温度、土壤水分和蒸腾速率等因子的变化都会导致植物叶片膨压的变化,已有的测定方法如压力室、谐振频率和热电偶湿度计法都不适于连续快速测定叶片的膨压。较先进的压力探针(pres-sure probe)技术在测定叶片细胞的膨压时也存在着剥皮时改变组织水势的困难。我们在天平法的基础上改进建立了挂码法。