2022年醫(yī)學(xué)專題-植物細(xì)胞質(zhì)膜透性的測定原理以及步驟

植物細(xì)胞質(zhì)膜透性的測定一、原理植物細(xì)胞質(zhì)膜：是指植物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)外方與細(xì)胞壁緊密相接的一層薄膜。這層膜主要由磷脂和蛋白質(zhì)組成，具有選著透過性。但是，在各種不良的外環(huán)境下，比如極端溫度、干旱、重金屬離子、大氣污染物質(zhì)等都會(huì)作用于這層膜，使膜受到不同程度的損傷。這種損傷一般表現(xiàn)在膜的透性變大，使細(xì)胞內(nèi)的電解質(zhì)外滲，引起外液的電導(dǎo)率增大。所以可以通過測定電導(dǎo)率的大小，推斷外條件作用下膜透性變化的大小，間接反映植物細(xì)胞膜的受傷程度。如果植物的抗性強(qiáng)，那么其在外條件作用下細(xì)胞膜的受傷害程度就小，膜的透性變化就越小，泡內(nèi)電介質(zhì)外滲就越少，外液的電導(dǎo)率就越小，反之越大。生物膜：除了細(xì)胞質(zhì)膜，還包括核膜、葉綠體膜、線粒體膜等細(xì)胞器的膜，統(tǒng)稱為生物膜。細(xì)胞質(zhì)膜的作用：細(xì)胞質(zhì)膜不僅僅是一種物理界線，還起著屏障作用，維持穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，有選著地使物質(zhì)進(jìn)入或排除細(xì)胞質(zhì)。胞飲作用，即通過質(zhì)膜向細(xì)胞內(nèi)凹陷，而吞噬液體的過程。吞噬作用，即通過質(zhì)膜向細(xì)胞內(nèi)凹陷，而吞噬固體小顆粒的過程。擴(kuò)散作用：是指物質(zhì)從高濃度向低濃度自發(fā)移動(dòng)的現(xiàn)象。滲透作用：是指水分子通過選擇透過性膜的擴(kuò)散作用。菲克第一定律擴(kuò)散速度與距離為?x的兩點(diǎn)之間不同物質(zhì)的濃度差?JJs：擴(kuò)散速度，也叫轉(zhuǎn)運(yùn)速度、流量密度單位為molDs注意：負(fù)號(hào)表示運(yùn)動(dòng)方向順著濃度梯度方向進(jìn)行的。電導(dǎo)指電阻的倒數(shù)，可以用來表示導(dǎo)體的導(dǎo)電能力。公式如下：G=單位為Ω電阻率是指用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種材料制成的長1米、橫截面積是1平方米（m2）的導(dǎo)線在常溫下（20℃時(shí)）的電阻，叫做這種材料的電阻率。公式為：R其中，R：電阻；ρ：電阻率；l：導(dǎo)線的長度；s：導(dǎo)線的橫截面積電阻率的單位是歐姆·米（Ω?s電導(dǎo)率指電阻率的倒數(shù)。即當(dāng)導(dǎo)線的面積為1m2、長度為1m時(shí)具有的電導(dǎo)。公式為：κκ：電導(dǎo)率；G：電導(dǎo)摩爾電導(dǎo)率在相距為1m的兩個(gè)平行電極之間，放置含有1mol電解質(zhì)的溶液，這時(shí)溶液所具有的電導(dǎo)稱為摩爾電導(dǎo)率。公式為：ΛΛ：摩爾電導(dǎo)率；κ：電導(dǎo)率；n：電解質(zhì)的物質(zhì)的量；c：溶液中電解質(zhì)的濃度（mol?V：電解質(zhì)溶液的體積（m3）影響電阻率的因素電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率的大小主要取決于兩方面：離子的多少（mol）離子的運(yùn)動(dòng)速度（V）注：溫度：通過影響離子的運(yùn)動(dòng)速率V來影響電導(dǎo)率：溫度越大，離子速度V越大，電導(dǎo)率越大。溶液的粘性：粘性大，速度V越小，電導(dǎo)率越小。水化離子半徑：半徑越大，運(yùn)動(dòng)受到的阻力越大，運(yùn)動(dòng)速度越小，電導(dǎo)率越小。離子價(jià)數(shù)：離子價(jià)數(shù)越大，運(yùn)動(dòng)速度V越大，電導(dǎo)率越大。電導(dǎo)率與濃度的關(guān)系強(qiáng)電解質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率隨著濃度的增加，首先是增加，達(dá)到一極大值，然后隨著濃度的增加反而下降。這是因?yàn)殚_始濃度增加時(shí)電解質(zhì)的離子數(shù)數(shù)目增多引起電導(dǎo)率增加，當(dāng)濃度增加到一定程度后，離子間的相互作用增強(qiáng)，使離子運(yùn)動(dòng)的速度降低，其電導(dǎo)率反而下降。弱電解質(zhì)弱電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率隨著濃度變化不明顯，因?yàn)闈舛仍黾訒r(shí)弱電解質(zhì)的電離度減少，溶液中起導(dǎo)電作用的粒子數(shù)目變化不大。中性鹽中性鹽由于受飽和溶解度的限制，濃度不能太高。二、儀器電導(dǎo)儀、電子電平、真空泵、干燥器、恒溫培養(yǎng)箱、電子爐、剪刀、燒杯、小鑷子等三、步驟1、清洗所有要用到的玻璃用具，先用洗衣液或是洗衣粉清洗干凈，然后用蒸餾水沖洗3次，干燥后再用。2、如果做的是對(duì)比實(shí)驗(yàn)，則采樣時(shí)，應(yīng)該采葉齡一樣的、大小一樣的、顏色一樣的、健康不感蟲的葉片。3、采集的樣本葉片要及時(shí)清除掉表面的臟污物，具體操作是：先用自來水清洗干凈，清洗時(shí)要小心，最好不要刮爛葉片；接著用蒸餾水沖洗3次；最后常溫晾干。4、去除葉片的大葉脈，這是因?yàn)槿~脈是死細(xì)胞，細(xì)胞中已經(jīng)沒有電解質(zhì)；假如用含有葉脈的葉片來做試驗(yàn)，如果做實(shí)驗(yàn)用的處理間的葉片含有的葉脈量一樣，那么試驗(yàn)的結(jié)果還是可靠的、也可比的，但萬一處理間的葉片含有的葉脈量不一樣，那么試驗(yàn)的結(jié)果就是不可靠的、不可比的；所以為了可靠性和可比性，最好是不用帶有葉脈的葉片做實(shí)驗(yàn)。5、把葉片剪碎成1m2的碎片，混勻碎片。6、每種處理稱取1-4g放入燒杯中，燒杯要大于50ml但也不要太大，不然不易電導(dǎo)率的測定，燒杯標(biāo)簽要和處理對(duì)應(yīng)上，不要弄混。7、向燒杯中加入50ml蒸餾水。8、把燒杯放入真空泵中抽氣15-30min，然后緩慢放入空氣。9、取出燒杯，直接測定電導(dǎo)率。注意：空白對(duì)照必須做，具體操作：在燒杯中加入50ml蒸餾水，但不加入樣品，接著進(jìn)行第8、9步操作。2、如果要計(jì)算相對(duì)于植物細(xì)胞全部電解質(zhì)外滲時(shí)的電導(dǎo)率的相對(duì)值，則要對(duì)相應(yīng)的處理做煮沸處理，具體操作是：稱取同樣重量的樣品，放入燒杯中，加入50ml蒸餾水，稱量此時(shí)的燒杯重量，然后把燒杯置于電爐上加熱至沸騰，沸騰10-15min后停止加熱，待冷卻后，稱量燒杯的重量并用蒸餾水補(bǔ)加到原來的重量，接著進(jìn)行第8、9步的操作。3、處理對(duì)照，即如果要計(jì)算樣品的不同處理（比如感病植株葉片、轉(zhuǎn)基因植株葉片）相對(duì)于樣品的正常處理（比如健康植株葉片）的相對(duì)電導(dǎo)率，則這里的處理對(duì)照就是正常植株葉片，具體操作：按照上面的1至9步驟進(jìn)行。四、數(shù)據(jù)處理這里包括數(shù)據(jù)的記錄，以及數(shù)據(jù)的一些簡單計(jì)算處理。數(shù)據(jù)記錄表處理觀測電導(dǎo)率實(shí)際電導(dǎo)率相對(duì)外滲率（%）空白對(duì)照處理1處理2處理3…………煮沸對(duì)照處理對(duì)照（健康、正常植株）計(jì)算公式實(shí)際電導(dǎo)率實(shí)際電導(dǎo)率=處理的觀測電導(dǎo)率-空白對(duì)照的觀測電導(dǎo)率相對(duì)于植物細(xì)胞全部電解質(zhì)外滲時(shí)的電導(dǎo)率的相對(duì)外滲率相對(duì)樣品的不同處理（比如感病植株葉片、轉(zhuǎn)基因植株葉片）相對(duì)于樣品的正常處理（比如健康植株葉片）的相對(duì)外滲率相對(duì)內(nèi)容總結(jié)

（1）植物細(xì)胞質(zhì)膜透性的測定

一、原理

植物細(xì)胞質(zhì)膜：是指植物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)外方與細(xì)胞壁緊密相接的一層薄膜

（2）公式如下：

Js=-Ds?cs?x

Js：