结构推理 测定植物渗透势的方法有哪些?原理是什么?
【正确答案】渗透势是水势的组分之一,是指由于细胞内溶质颗粒的存在而使水势下降的数值。纯水的渗透势为零,溶液的渗透势为负值。常用于测定植物细胞与组织渗透势的方法有质壁分离法、冰点降低法等。
   (1)质壁分离法
   生活细胞的原生质膜是一种选择透性膜,可以看作是半透膜,它对于水是全透性的而对于一些溶质如蔗糖的透性较低。因此当把植物组织放在一定浓度的外液中,组织内外的水分便可通过原生质膜根据水势梯度的方向而发生水分的迁移。当外液浓度较高时(高渗溶液),细胞内的水分便向外渗出,引起质壁分离;而在外液浓度低时(低渗溶液),外液中的水则进入细胞内。当细胞在一定浓度的外液中刚刚发生质壁分离时(初始质壁分离,质壁分离仅在细胞角隅处发生),细胞的压力势等于零,细胞的渗透势等于细胞的水势,也就等于外液的渗透势。该溶液即称为细胞或组织的等渗溶液,其浓度称为等渗浓度,其对应的渗透势即为细胞的渗透势。
   (2)冰点下降法(冰点渗透压计法)
   根据Van Horf公式,溶液的渗透势Ψs=-iCRT,因此只要知道溶液的iC值即颗粒的总浓度即可算出溶液的渗透势。而根据物理化学溶液理论之一——拉乌尔(Raoult)冰点下降原理,任何稀溶液,如果其单位体积中所溶解的溶质颗粒(分子和离子)总数相同,则引起冰点下降的数值也相同。实验表明,1摩尔的任何非电解质溶解于1000 g水中,则使水的冰点由0℃下降至-1.857℃;因此,欲求某一溶液的溶质颗粒数目,可先测其冰点下降数值,然后再按下式算出结果:
   OS=(Δt)/1.857
   式中:OS为1000 g水中所溶解的溶质颗粒数目,即重量摩尔渗透浓度(osmolari-ty),也就是总颗粒浓度iC值;Δt为冰点下降数值(度);1.857为水的摩尔冰点下降常数。得到iC后即可由公式Ψs=-iCRT测得渗透势。
【答案解析】