滲透作用
把蠶豆皮緊縛的漏斗上，注入蔗糖溶液，然後把整個裝置浸入盛有清水的燒杯中，漏斗內外液面相等。由於蠶豆種皮是半透膜，所以整個裝置就成為一個滲透系統。在一個滲透系統中，半透膜兩邊的水分子是可以自由通過的，但水分子移動的方向決定於半透膜兩邊溶液水勢的高低。由於清水的水勢高於蔗糖溶液的水勢，燒杯中的清水便可通過半透膜進入漏斗內，而使漏斗內的液面上升，直至膜兩側水分進出的速度相等，呈動態平衡。這種水分從水勢高的系統通過半透膜向水勢低的系統移動的現象，稱為滲透作用。半透膜及其兩邊具有一定水勢梯度的溶液組成滲透系統。
植物細胞是一個滲透系統
植物細胞壁主要是由纖維素分子組成的微纖絲構成，水和溶質都可以通過；而質膜和液泡膜則為選擇透性膜，水易於透過，對其它溶質分子或離子具有選擇性。成熟的植物細胞具有一個大液泡，含有各種可溶性物質。在一個成熟的細胞中，原生質層（包括原生質膜、原生質和液泡膜）就相當於一個選擇透性膜。如果把細胞置於水或溶液中，則含有多種溶質的液泡、原生質層以及細胞外溶液三者就構成了一個滲透系統。
把具有液泡的細胞放入一定濃度的蔗糖溶液（其水勢低於細胞液的水勢）中，液泡失水而使原生質體和細胞壁分離，這種現象稱為質壁分離（如圖5-2）。把發生了質壁分離的細胞浸在水勢較高溶液或蒸餾水中，外界的水分子進入細胞，液泡變大，整個原生質體慢慢地恢復原狀，稱為質壁分離復原。這兩個現象證明植物細胞是一個滲透系統。
質壁分離現象
質壁分離現象是生活細胞的典型特徵，可以用來：①證明原生質層具有半透膜的性質。在短時間內，原生質層只讓水分子等小分子物質通過而不讓大分子物質通過。②判斷細胞是否存活。只有活細胞才發生質壁分離，死細胞由於原生質層失去了半透膜的性質，因此，不能發生質壁分離。③觀察物質透過原生質層的難易程度。利用質壁分離復原的速度來判斷物質透過細胞的速率，同時可以比較原生質黏度大小，即表示膜透性的大小。④測定細胞的滲透勢。將植物組織或細胞置於一系列已知水勢的溶液中，那種恰好使細胞處於初始質壁分離狀態的溶液水勢值與該組織或細胞的滲透勢相等。在成熟細胞吸水或失水過程中，不僅僅是液泡的吸水和失水，細胞質以及細胞質中的細胞器、細胞核等部分的水分也會隨之而發生得失。這是因為，在整個細胞中，液泡、細胞質、核、細胞器等各部分的水勢在細胞水分平衡時是相等的。當其中某一部分發生水分變化即水勢變化時，也會帶動其它部分的水分發生變化。在液泡失水時，細胞質也必定失水。
