第三章藻類

1、第六章 藻類植物第六章藻類植物第一節(jié) 原核藻類(藍(lán)藻門、原綠藻門）第二節(jié)真核藻類（綠藻門、硅藻門、紅藻門褐藻門）原核生物與真核生物細(xì)胞的主要區(qū)別原核生物與真核生物細(xì)胞的主要區(qū)別 特征特征 原核生物原核生物 真核生物真核生物DNA 形態(tài)形態(tài) 小環(huán)狀小環(huán)狀 分裂期凝聚成染色體分裂期凝聚成染色體 組蛋白組蛋白 無無 有有核核 真核真核 無無 有有有絲分裂有絲分裂 紡錘體紡錘體 無無 出現(xiàn)出現(xiàn) 著絲粒著絲粒 無無 有有減數(shù)分裂減數(shù)分裂 無無 大多數(shù)有大多數(shù)有膜細(xì)胞器膜細(xì)胞器 無或有一些薄片無或有一些薄片 有各種具膜細(xì)胞器有各種具膜細(xì)胞器 核糖體核糖體 有，沉降系數(shù)有，沉降系數(shù)70S 細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中中8

2、0S,細(xì)胞器中細(xì)胞器中70S 鞭毛鞭毛 由鞭毛蛋白組成由鞭毛蛋白組成,中空中空 9+2型型細(xì)胞壁組成細(xì)胞壁組成 主要為肽葡聚糖主要為肽葡聚糖 纖維素纖維素,果膠質(zhì)果膠質(zhì),幾丁質(zhì)等幾丁質(zhì)等古古細(xì)菌（產(chǎn)甲烷細(xì)菌）細(xì)菌（產(chǎn)甲烷細(xì)菌）細(xì)菌（耶爾森鼠疫桿菌）細(xì)菌（耶爾森鼠疫桿菌）藍(lán)藍(lán)細(xì)菌（魚腥藻）細(xì)菌（魚腥藻）球菌球菌桿菌桿菌藍(lán)藍(lán)細(xì)菌（螺旋藻）細(xì)菌（螺旋藻） 原核生物現(xiàn)存原核生物：細(xì)菌、藍(lán)藻、原綠藻主要特征： 原核：無核膜、核仁，不形成染色體 裂殖：以細(xì)胞分裂的方式進(jìn)行，不出現(xiàn)紡錘體 其他：一般不具膜細(xì)胞器，鞭毛不為 9+2型,細(xì)胞壁主要為肽聚糖 原核藻類藍(lán)藻門：含葉綠素a，藻膽素原綠藻門：含葉綠素a、

3、b，不含藻膽素 原核生物與原核藻類第一節(jié) 原核藻類一、藍(lán)藻門1.主要特征（重點(diǎn)）2.代表植物（重點(diǎn)）3.藍(lán)藻在植物界中的地位 二、原綠藻門一、藍(lán)藻門一、藍(lán)藻門( (CyanophytaCyanophyta) )（一）主要特征 藻體形態(tài)：單細(xì)胞，非絲狀群體，絲狀體。不具鞭毛 細(xì)胞結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁為肽聚糖,原核,周質(zhì)中有膜狀片層系統(tǒng) 光合色素：葉綠素a,胡蘿卜素和藍(lán)藻黃素，藻膽素 光合產(chǎn)物：藍(lán)藻淀粉、藍(lán)藻顆粒體、脂質(zhì)顆粒等 異形胞：絲狀藍(lán)藻細(xì)胞列中的一種特殊細(xì)胞(壁厚,顆粒物質(zhì)溶解,淡黃綠色或透明狀)，功能：營養(yǎng)繁殖，固氮 繁殖方式：營養(yǎng)繁殖：細(xì)胞直接分裂、斷裂和形成段殖體；少數(shù)種類無性繁殖：外生孢子

4、、內(nèi)生孢子；厚壁孢子 生境和分布：淡水、海水，潮濕地面、樹皮、巖面、墻壁平裂藻屬平裂藻屬二、代表植物微囊藻微囊藻顫藻屬顫藻屬死細(xì)胞死細(xì)胞隔離盤隔離盤 隔離盤separationdisc隔離盤是一種死細(xì)胞，呈雙凹型。絲狀體因外力的作用從隔離盤處斷裂形成藻殖段。念珠藻屬念珠藻屬 異形胞heterocyst異形胞（heterocyst）某些絲狀藍(lán)藻所特有的變態(tài)營養(yǎng)細(xì)胞細(xì)胞，是一種缺乏光合結(jié)構(gòu)、通常比普通營養(yǎng)細(xì)胞大的厚壁特化細(xì)胞。異形胞中含有豐富的固氮酶。藍(lán)藻藻體往往在異形胞處斷裂，形成若干藻殖段，進(jìn)行營養(yǎng)繁殖。魚腥藻屬魚腥藻屬該屬和念珠藻屬類似，二者的主要區(qū)別在于：本屬的厚壁孢子常大量在異形胞間形成

5、，后者僅形成少數(shù)厚壁孢子。本屬群體無堅(jiān)韌定形的總膠被，念珠藻有。螺旋藻屬螺旋藻屬麗江程海湖（堿水湖）是世界三大、中國唯一出產(chǎn)天然螺旋藻的地區(qū)，此外國內(nèi)各地區(qū)的螺旋藻都是人工養(yǎng)殖的。富含人體所需的18種氨基酸和多種維生素，含有鐵、鈣、鉀等礦物質(zhì)，微量元素達(dá)17種之多，1克螺旋藻的營養(yǎng)成份相當(dāng)于1000克新鮮蔬菜、水果營養(yǎng)成份的總和。螺旋藻被聯(lián)合國衛(wèi)生組織定為21世紀(jì)最佳保健品. 藍(lán)藻在植物界中的地位藍(lán)藻在植物界中的地位 （一）原始性： 1.原始核； 2.沒有葉綠體及其他細(xì)胞器： 3.葉綠素僅有葉綠素a； 4.細(xì)胞分裂為直接分裂，沒有有性生殖。 （二）古老性： 35-33億年，已經(jīng)有藍(lán)藻.（三）與

6、其他植物的關(guān)系： 1.和細(xì)菌接近，和細(xì)菌有共同起源； 2.紅藻和藍(lán)藻親緣關(guān)系近，主張紅藻是由藍(lán)藻發(fā)展而來； 3.和其他植物在構(gòu)造和生殖方式上有明顯區(qū)別，藍(lán)藻是獨(dú)立的植物類群。 藍(lán)藻的特性藍(lán)藻的特性（一）食用：念珠藻、螺旋藻（一）食用：念珠藻、螺旋藻（二）固氮：（二）固氮：（三）水華（三）水華（Water bloomWater bloom）：）：微囊藻微囊藻一條鰱鳙魚每長一條鰱鳙魚每長1 1公斤，就須吞食公斤，就須吞食100100至至150150公斤鮮藍(lán)藻。公斤鮮藍(lán)藻。二、原綠藻門二、原綠藻門ProchlorophytaProchlorophyta 1975年美國學(xué)者Lewin在加利福尼亞海灣海

7、鞘類動物泄殖腔中發(fā)現(xiàn)的：單細(xì)胞、原核、細(xì)胞壁含胞壁酸含葉綠素a、b，不含藻膽素 夏威夷、墨西哥、澳大利亞、馬紹爾、加勒比 1980年3月我國西沙群島發(fā)現(xiàn)，海南島也發(fā)現(xiàn) 意義：研究藻類系統(tǒng)發(fā)育有重要意義，含葉綠素a、b與綠藻、輪藻關(guān)系密切，真核細(xì)胞中的葉綠體可能來自共生于細(xì)胞中的古代原綠藻。 一群沒有根、莖、葉分化，能進(jìn)行光合作用的低等自養(yǎng)真核植物 大約出現(xiàn)于15億年前第二節(jié)第二節(jié)真核藻類真核藻類一、特征（一）藻體的形態(tài)形態(tài)：單細(xì)胞、各式群體、絲狀體、葉狀體、管狀體大?。簬讉€微米幾米(海帶)百米(巨藻) 葉狀體藻類二、細(xì)胞結(jié)構(gòu)二、細(xì)胞結(jié)構(gòu) 細(xì)胞壁：細(xì)胞壁：大多具細(xì)胞壁，僅隱藻、裸藻、多數(shù)金藻無大

8、多具細(xì)胞壁，僅隱藻、裸藻、多數(shù)金藻無 細(xì)胞核：細(xì)胞核：均具真核，有核膜、核仁，出現(xiàn)染色體均具真核，有核膜、核仁，出現(xiàn)染色體 細(xì)胞器：細(xì)胞器：質(zhì)體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡等質(zhì)體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡等 光合器光合器( (載色體載色體) )：杯、盤、帶、星、塊、網(wǎng)狀等多種：杯、盤、帶、星、塊、網(wǎng)狀等多種形態(tài)；綠藻和輪藻形成簡單的基粒，其余藻類不形成形態(tài)；綠藻和輪藻形成簡單的基粒，其余藻類不形成基?；?光合色素光合色素: : 葉綠素類：葉綠素葉綠素類：葉綠素a a、b b、c c、d 4d 4種；種； 類胡蘿卜素類：類胡蘿卜素類：5 5種胡蘿卜素和多種葉黃素種胡蘿卜素和多種葉黃素

9、 藻膽素類：紅藻、隱藻和甲藻中含藻膽素藻膽素類：紅藻、隱藻和甲藻中含藻膽素（三）鞭毛和眼點(diǎn)（三）鞭毛和眼點(diǎn) 除紅藻門外真核藻類的營養(yǎng)體或生殖細(xì)胞多具鞭毛 鞭毛的結(jié)構(gòu)均為(9+2)型模式尾鞭型鞭毛：鞭毛表面光滑茸鞭型鞭毛：鞭毛表面有很多橫生的纖細(xì)茸毛眼點(diǎn)：游動細(xì)胞的光感受器，圓形或橢圓形，由類嗜鋨脂滴組成（四）繁殖（四）繁殖 營養(yǎng)繁殖：細(xì)胞分裂、藻體斷離、繁殖小枝 無性生殖：產(chǎn)生無性孢子游動孢子、不動孢子等 有性生殖：同配生殖 異配生殖 卵式生殖合子或受精卵脫離母體，產(chǎn)生新藻體 生活史：生物在一生中所經(jīng)歷的發(fā)育和繁殖階段的全部過程 有四種基本類型： （1）生活史無生殖，僅有營養(yǎng)生長； （2）僅有

10、一個單倍體植物體，行無性、有性生殖； （3）僅有一個雙倍體的植物體，只有有性生殖； （4）有世代交替（在植物的生活史中，無性與有性兩個世代交替）現(xiàn)象。真核藻類的生活史真核藻類的生活史真核藻類的生活史真核藻類的生活史 合子減數(shù)分裂：合子減數(shù)分裂：合子萌發(fā)時進(jìn)行減數(shù)分裂，具核相交替合子萌發(fā)時進(jìn)行減數(shù)分裂，具核相交替藻體(n)(+)配子囊(n)(-)配子囊(n)配子(+)(n)配子(-)(n)有絲分裂合子(2n)減數(shù)孢子(n)減數(shù)分裂 配子減數(shù)分裂：配子減數(shù)分裂：形成配子時進(jìn)行減數(shù)分裂，具核相交替形成配子時進(jìn)行減數(shù)分裂，具核相交替藻體(2n)配子囊(2n)配子囊(2n)配子(+)(n)減數(shù)分裂配子(

11、-)(n)合子(2n)孢子體和配子體兩種植物體，即具世代交替同形世代交替：孢子體和配子體外形相似異形世代交替：配子體和孢子體在外形上不同（五）生境與分布（五）生境與分布 絕大多數(shù)真核藻類生于淡水、海水、咸淡水等各種水體中； 也有生于潮濕的土表、巖面、樹皮、墻壁等處； 有的種類生于高山積雪上，也有的與真菌等生物共生； 生活型：浮游、附著、固著、底棲。上節(jié)課回顧：上節(jié)課回顧： 原核生物：原核生物：細(xì)菌、藍(lán)藻、原綠藻（原核藻類）藻類）藍(lán)藻代表植物：顫藻、念珠藻、魚腥藻、螺旋藻等。藍(lán)藻繁殖：藻殖段、異形胞 真核藻類：真核藻類：形態(tài)：單細(xì)胞、各式群體、絲狀體、葉狀體、管狀體結(jié)構(gòu)：色素體和色素繁殖：有四種

12、基本類型： （1）營養(yǎng)生長； （2）僅有一個單倍體的植物體，行無性、有性生殖； （3）僅有一個雙倍體的植物體，只有有性生殖； （4）有世代交替現(xiàn)象；代表植物：綠藻門、硅藻門、綠藻門、硅藻門、褐藻門一、綠藻門一、綠藻門( (ChlorophytaChlorophyta) ) 主要特征主要特征藻體：單細(xì)胞、群體、絲狀體、葉狀體、管狀體等細(xì)胞壁：由纖維素構(gòu)成葉綠素：含a、b，載色體中有一至多個蛋白核儲藏物質(zhì)：主要為淀粉種類：8600余種，分布：極廣，90%分布于淡水或潮濕土表等處，10%海產(chǎn)代表種類代表種類代表種類代表種類衣藻屬衣藻屬( (ChlamydomonasChlamydomonas) )生

13、活史生活史團(tuán)藻(Volvox)石莼屬(Ulva)生活史代表種類代表種類合子分泌產(chǎn)生厚壁，藻體死亡崩解后，合子沉入水底休眠。條件適宜時萌發(fā)產(chǎn)生1條新的水綿絲狀體。 二、硅藻門二、硅藻門( (BacillariophytaBacillariophyta) )硅藻硅藻的二氧的二氧化硅外化硅外殼，放殼，放大大580580倍倍硅藻的外殼硅藻的外殼 放大放大23402340倍倍子代細(xì)胞中只有一個保持原大，其余的細(xì)胞遞次減小子代細(xì)胞中只有一個保持原大，其余的細(xì)胞遞次減小四、褐藻門()海帶生活史藻類植物小結(jié)藻類植物小結(jié)（重點(diǎn)知識）（重點(diǎn)知識）一、原核藻類：一、原核藻類：藍(lán)藻門、原綠藻門藍(lán)藻門、原綠藻門 藍(lán)藻代

14、表植物：顫藻、念珠藻、螺旋藻等。藍(lán)藻繁殖：藻殖段、異形胞二、真核藻類：代表植物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、繁殖二、真核藻類：代表植物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、繁殖l綠藻門：衣藻、團(tuán)藻、石純、水綿l硅藻門：結(jié)構(gòu)（上殼、下殼）、分裂l褐藻門：海帶藻類植物小結(jié)藻類植物小結(jié)（演化）（演化）一、藻類細(xì)胞的演化：一、藻類細(xì)胞的演化： 細(xì)胞核：原核-真核 細(xì)胞質(zhì)：無細(xì)胞器-有各種細(xì)胞器 二、藻類植物體的演化：二、藻類植物體的演化： 形態(tài)：單細(xì)胞-多細(xì)胞 構(gòu)造：無分化-簡單分化-復(fù)雜分化 三、繁殖上的演化：三、繁殖上的演化： 繁殖器官：單細(xì)胞-多細(xì)胞 繁殖方式：營養(yǎng)繁殖-無性繁殖（孢子繁殖）-有性繁殖（同配-異配-卵配） 四、生活史的演化

15、：四、生活史的演化： 無核相交替-有核相交替 無世代交替-同形世代交替-異形世代交替 藻類與人類的關(guān)系藻類與人類的關(guān)系 分布：溫泉、冰地，占地球表面積海洋中，藻類幾乎是唯一的生產(chǎn)者，具有重要的生態(tài)學(xué)意義。在光合作用中，每年固定的碳是高等植物的倍。在碳、氮循環(huán)中起重要作用。 食用：紫菜、海帶、海白菜、鹿角菜、發(fā)菜等 與漁業(yè)的關(guān)系：誘餌；危害 在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用：肥料；固氮 在工業(yè)上的應(yīng)用：藻膠酸作染料、人造纖維 在醫(yī)藥上的應(yīng)用：褐藻（碘） 與水環(huán)境污染的關(guān)系：水華；赤潮。 赤潮與水華：在污染水體中，使水富營養(yǎng)化，藻類大量繁殖聚集在水面上，形成大面積藻類漂浮的現(xiàn)象。在淡水中稱水華，魚腥藻、微囊藻等形成

16、（呈藍(lán)色或綠色）。 海水中稱赤潮，真核藻類的甲藻和硅藻形成（紅褐色、黃褐色等）。中國沿海有19種甲藻和18種硅藻能形成赤潮“水華”（water blooms）是淡水中的一種自然生態(tài)現(xiàn)象，只是僅由藻類引起的，如藍(lán)細(xì)菌、綠藻、硅藻等“水華”造成的最大危害是：飲用水源受到威脅，藻毒素通過食物鏈影響人類的健康 微囊藻微囊藻赤潮引起大量魚死亡赤潮引起大量魚死亡赤潮：海水受到污染，使海水富營養(yǎng)化，在一定條件下浮游生物大量增殖，引起海水發(fā)生染色變化的現(xiàn)象紅褐色、黃褐色等赤潮主要由真核藻類的甲藻和硅藻形成中國沿海有19種甲藻和18種硅藻能形成赤潮 與漁業(yè)關(guān)系與漁業(yè)關(guān)系 天氣轉(zhuǎn)暖了，池水漸漸變綠，這綠色是由一些

17、微小的天氣轉(zhuǎn)暖了，池水漸漸變綠，這綠色是由一些微小的藻類植物顯示出來的。一滴池水中有數(shù)不盡的、小到肉眼藻類植物顯示出來的。一滴池水中有數(shù)不盡的、小到肉眼看不到的淡水藻。它們在廣闊的自然界中顯得實(shí)在太渺小看不到的淡水藻。它們在廣闊的自然界中顯得實(shí)在太渺小了。然而，它們的作用卻是不容忽視的。了。然而，它們的作用卻是不容忽視的。 鰱魚是人們常吃的一種淡水魚。你知道嗎？鰱魚就是鰱魚是人們常吃的一種淡水魚。你知道嗎？鰱魚就是靠吃衣藻、小球藻、柵藻等浮游在水中的淡水藻長大的。靠吃衣藻、小球藻、柵藻等浮游在水中的淡水藻長大的。鳙魚俗稱胖頭魚，它是靠吃水中的微小動物長大的，而這鳙魚俗稱胖頭魚，它是靠吃水中的微

18、小動物長大的，而這微小動物又是專吃微小淡水藻的。所以說，淡水藻是各種微小動物又是專吃微小淡水藻的。所以說，淡水藻是各種淡水魚的最終餌料來源。漁民往魚塘里施肥，就是為了促淡水魚的最終餌料來源。漁民往魚塘里施肥，就是為了促進(jìn)淡水藻的生長和繁殖，從而直接或間接地為魚類添加餌進(jìn)淡水藻的生長和繁殖，從而直接或間接地為魚類添加餌料。料。水質(zhì)監(jiān)測和水質(zhì)凈化水質(zhì)監(jiān)測和水質(zhì)凈化 有些種類僅能生活在清潔水體中有些種類僅能生活在清潔水體中 如果水體受到某些重金屬或化學(xué)物質(zhì)如果水體受到某些重金屬或化學(xué)物質(zhì)污染，絕大多數(shù)藻類均不能生存，僅污染，絕大多數(shù)藻類均不能生存，僅有極少數(shù)種類可以生長有極少數(shù)種類可以生長美國科學(xué)家

19、的研究發(fā)現(xiàn)美國科學(xué)家的研究發(fā)現(xiàn)藻類基因可使農(nóng)作物增產(chǎn)三成藻類基因可使農(nóng)作物增產(chǎn)三成 美國佛羅里達(dá)大學(xué)的一項(xiàng)研究表明，形成水塘邊青苔的微型藻類植物中含有一種獨(dú)特的基因，它可以使作物增產(chǎn)30%，因?yàn)樵摶蚩梢允乖孱愔参飳Φ实奈章时纫话阕魑镆叩枚?。該大學(xué)食品及農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物分子生物學(xué)家羅伯特施密特說：“把這種藻類植物單獨(dú)種植在以氮肥作為氮元素唯一來源的培養(yǎng)液中時，它能以一定速度生長；當(dāng)用氨來取代氮肥時，它的生長速度一下子提高了40%?！彼l(fā)現(xiàn)，這種獨(dú)特的藻類植物生長之所以能加速，是因?yàn)樗哂幸话阕魑锼鶝]有的一種獨(dú)特的酶谷氨酸脫氫酶（GDH）。這種酶能加速銨合成蛋白質(zhì)和其它成分，因而促進(jìn)了細(xì)胞的

20、生長。 當(dāng)將GDH移植到小麥中時，在施用同等數(shù)量氮肥條件下，其產(chǎn)量遠(yuǎn)高于普通品種小麥。施密特指出，該技術(shù)對種植戶還有一大好處：這種基因改造小麥只需施用普通小麥?zhǔn)┯昧?/3的氮肥就能獲得同等產(chǎn)量。施密特說：“若其它作物也能置入GDH的話，那將對世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生前所未有的影響?！?此外，該藻類植物還可作為一種主要的基因源用于作物的生物技術(shù)研究中，使作物獲得人們所期望的各種品質(zhì)，并在不同的營養(yǎng)和環(huán)境條件下獲得高產(chǎn)。目前，施密特和其他專家正在研究如何提高作物的抗干旱、耐高溫以及耐鹽堿的能力。 常吃藻類食品有利老人保健常吃藻類食品有利老人保健 海洋藻類植物紫菜、龍須菜、裙帶菜、羊棲菜、馬尼藻、海帶等，含

21、有豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白、氨基酸、維生素和人體必需的磷、鎂、鈉、鉀、鈣、碘、鐵、硅、錳、鋅等礦物質(zhì)，其中有些成分是陸生蔬菜所沒有的。近幾年，世界上許多國家都對海藻的食用研究，發(fā)現(xiàn)經(jīng)常吃海藻食物可使體液保持弱堿性，于健康有利，并對高血壓、糖尿病、癌癥等多種疾病有輔助治療作用。 海澡中的活性多肽，其功能同胰島素相似，對糖尿病患者有較好的治療和保健功能，海藻中的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸，正是糖尿病、高血壓、心臟病患者所需要的。海帶中的甘露醇有脫水利尿作用，可治腎功能衰竭、藥物中毒、老年性水腫。紫菜中的牛磺酸對保護(hù)視力和老年人大腦起重要作用。海藻中的碘是甲狀腺功能低下者的最佳治療食物。海藻還能濾除鍶、鐳、鎘、鉛等致癌物質(zhì)，有預(yù)防癌癥的功效。我國在藻類研究方面的貢獻(xiàn)我國在藻類研究方面的貢獻(xiàn)1.紫菜的生活史； 2.人工繁殖海帶； 3.褐藻的分類（分綱3-2） 4.固N(yùn)藍(lán)藻的研究； 5.海藻的應(yīng)用。 6.我國（寧夏農(nóng)學(xué)