正文 實驗30 果蔬細胞膜滲透率的測定(1 / 1)

目的要求

了解細胞膜滲透率的意義,學習果蔬組織細胞膜滲透率的測定原理和方法。

基本原理

果蔬細胞膜對維持細胞的微環境和正常的代謝起著重要的作用。細胞膜具有選擇透過性功能,果蔬細胞之間以及細胞與外界環境之間發生的一切物質交換都必須通過質膜進行。果蔬組織後熟衰老過程中,細胞質膜功能活性下降,膜通透性增加,出現細胞內電解質向外滲漏。果蔬組織在受到不良環境脅迫時,如高溫、低溫、振蕩傷害或病原菌侵染時,細胞膜的完整性和功能也會遭到不同程度的損傷,往往表現為膜透性增加和電解質外滲(主要是鉀離子)速度加快。

果蔬組織細胞膜受損傷後,細胞膜內電解質外滲,會引起提取液的電導率增加。通過測定果蔬組織浸提液或外滲液的電導率,可以了解果蔬細胞膜通透性的變化,反映果蔬抗逆性的強弱或受到傷害的程度。一般利用相對電導率表示細胞膜滲透率以及細胞膜受到傷害的程度。

相對電導率(γe)為測試材料活組織提取液的電導率(γ1)與被殺死後提取液的電導率(γ0)的百分比,即:

γe=γ1/γ0×100%

煮沸殺死果蔬活組織時,果蔬細胞完全破壞,細胞內電解質完全進入浸提液,因此,γe實際表示在一定時間內,細胞內電解質滲出量占總電解質的百分比。

材料及儀器

(一)材料

葉片或果蔬組織,取樣部分要避免損傷。

(二)儀器及用具

電導率儀、電子天平、真空幹燥器、真空泵、真空壓力表、恒溫水浴鍋、小燒杯(100mL)、大試管、帶十字頭玻璃棒、不鏽鋼打孔器、單麵刀片、搖床。

實驗步驟

(一)取樣

對於蔬菜,選取一定部位上生長齡相似的葉子,剪下後,先用紗布拭淨,再用打孔器打取相同大小(直徑8mm)的圓片,稱取2.0g葉肉圓片(要求各樣品的圓片數目相同)。

對於果實,用打孔器打取果實(果肉或果皮)組織後,用鋒利的刀片將果實組織切成相同厚度(2mm)的薄片,要求均勻一致,盡量減少損傷。稱取相同質量(相同數目)的果實圓片。

將圓片置於小燒杯中,加入20mL去離子水浸泡、振蕩10min,將水傾去,再用去離子水衝洗3次,最後用幹淨濾紙吸幹圓片上的水分。

(二)測定過程

將組織圓片放入大試管中,並用玻璃棒或幹淨尼龍網壓住,準確加入20.0mL去離子水,浸沒葉片,放入到真空幹燥器中。真空幹燥器連接上真空表和真空泵,抽氣,以抽出細胞間隙中空氣,使去離子水進入細胞間隙。將真空幹燥器的壓力控製在0.04~0.06MPa,真空滲透10min。然後,緩緩放入空氣,水即被吸入組織中而使圓片下沉。取出大試管,放在搖床上振蕩1h,在20~25℃恒溫下,用電導率儀測定溶液電導率。

測定電導率後,將大試管再放入到100℃沸水浴中煮沸15min,以殺死果蔬組織圓片。然後取出大試管冷卻,至溫度降到20~25℃時,再次測定煮沸後的果蔬組織電導率。

實驗結果與計算

記錄測定結果,按前麵的公式計算相對電導率。重複三次,計算平均值和標準偏差。

注意事項

整個過程中,組織圓片接觸的用具必須絕對潔淨(全部器皿要洗淨),也不要用手直接接觸葉片或果實組織,以免汙染。測定後電極要清洗幹淨。此外,溫度對溶液電導率的影響很大,必須在相同溫度下測定活組織和殺死後組織的電導率。

思考題

測定電解質外滲量時,為何要對材料進行真空滲入?測定過程中為何要進行振蕩?