水生生物学水生植物2蓝藻门

第1章、蓝藻门Cyanophyta蓝藻Blue-green-algae是最原始、最古老的藻类，据考证，大约在34亿年前就已经在地球上出现，有人认为，大气中最早的氧气来自蓝藻的光合作用。

与其它的植物一样，蓝藻也能进行光合自养，但近代研究发现蓝藻没有细胞核、色素体、线粒体及内质网，且其细胞壁的主要组成也是粘缩肽，这些都与细菌相似，因而又被归入原核生物，称为蓝细菌(Cyanobacteria)。

蓝藻适应环境的能力很强，有的可生活在潮湿和干旱的土壤或岩石上、树干和树叶上、温泉中、冰雪上，甚至在盐卤池、岩石缝中都有它们的足迹，有些还可穿入钙质岩石或介壳中或土壤深层。

已发现有2000多种，大多数生活在淡水，少数生活在海水中，我国已有记载的900多种，其中海生的只有132种。

1.1、蓝藻的主要形态特征1）、蓝藻的基本体制蓝藻的植物体形态多样化，既有单细胞，也有群体及多细胞的丝状体，较高级的一般为由单列细胞组成的分枝丝状体，最高级的则由多列细胞组成的复杂丝状体，并明显分化为顶端和基部，细胞间有联系。

由单细胞组成的群体，一般是通过以藻丝(algal filament)和胶质鞘组成一种丝状体或多个细胞群体。

图1-1 蓝藻的形态-1 a.Oscillatoria sp b. Lyngbia sp. c. Microcoleus sp.图1-2 蓝藻的形态-2 Nostoc sp.2)、细胞结构细胞壁分为内外2层，外层由果胶酸和粘多糖(mucopolsaccharides)组成，有些种类的外层呈水解状，称胶被。

体形呈球状、片状和块状的种类，各个体的胶被还会互相溶合为一个公共胶被，有些公共胶被在各个体间有清楚的界限。

呈丝状体的种类胶被固化，称胶质鞘(Sheaths)，某些种类的胶质鞘中还含有半纤维素，如伪枝藻科Scytonemataceae、胶须藻科Rivulariaceae以及颤藻科Oscillatoriaceae等。

蓝藻门的名词解释蓝藻门（Cyanobacteria），是一类原核生物，被认为是生命进化的重要门类之一。

蓝藻门因其细胞中存在的淀粉颗粒或藻蓝蛋白而得名。

蓝藻门生物广泛分布于地球上各个生态系统中，包括海洋、淡水、土壤和岩石表面等。

它们的存在时间非常长久，可以追溯到约35亿年前的地球上。

蓝藻门的特征在于其细胞兼具细菌和植物的某些特征。

它们具有细菌的原核细胞结构，没有核膜和细胞器，但同时也具有植物的光合作用能力。

这使得蓝藻门可以直接从光能中合成有机物质，同时产生氧气。

与其他种类的细菌相比，蓝藻门是一种非常古老的生物。

它们在地球上的存在早于真核生物，也早于多细胞生物的出现。

蓝藻门的出现正是生命进化中的一个重要转折点，因为它们首次将光合作用引入了地球的生态系统。

蓝藻门的体型形态多样，既有单细胞个体，也有多细胞的层叠结构。

其中一些形态特殊的蓝藻门生物，如科雷拉(Coleochaete)属，形成了比较复杂的多细胞结构，这在生命进化的历史上非常罕见。

科雷拉在水生环境中生活，其细胞排列成片状或管状，构成了一种类似于植物的体型。

这种多细胞结构为后来的植物演化提供了一个重要的基础。

除了在形态上的多样性，蓝藻门的代谢能力也非常丰富。

它们能够适应各种不同的环境条件，包括高盐度、高温度、低氧等。

一些蓝藻门生物甚至能在极端的环境中存活，如热泉、沼泽和冰川等。

这些特性使得蓝藻门成为研究生物适应极端环境的理想模型。

除了在生态学和演化生物学中的重要性，蓝藻门还具有许多实际应用价值。

一方面，蓝藻门在生物土壤结构的形成和固氮作用中发挥着重要的作用，有助于维持生物多样性和生态系统稳定性。

另一方面，蓝藻门还能够产生一些重要的化学物质，如蓝藻素、微囊藻素等。

这些物质在食品、药品和化妆品等行业具有广泛的用途。

虽然蓝藻门在生态学和应用研究中有着重要的地位，但它们也存在一些潜在的问题。

其中最突出的是蓝藻门生物的水华现象。

由于富营养化和环境污染等原因，蓝藻门生物的数量在某些情况下会极大增加，形成大规模的蓝藻水华。

蓝藻门的主要特征蓝藻门是一类原核生物的分类单元，是原核生物中的一支重要分支。

下面将介绍蓝藻门的主要特征。

1. 细胞结构：蓝藻门的细胞结构比较简单，通常为单细胞或菌丝状。

细胞形态多样，有球形、椭圆形、长条形等。

细胞大小也有差异，从微米到数十微米不等。

2. 细胞壁：蓝藻门的细胞壁由多种物质组成，其中主要成分为多糖、蛋白质和脂质。

细胞壁的组成物质使得蓝藻门的细胞具有一定的稳定性和抗压性。

3. 叶绿体：蓝藻门的叶绿体类似于植物细胞中的叶绿体，是进行光合作用的主要器官。

叶绿体内含有叶绿素和其他光合色素，能够吸收太阳光能，并将其转化为化学能。

4. 色素：蓝藻门细胞内含有多种色素，其中最重要的是叶绿素a，它是进行光合作用的关键色素。

此外，蓝藻门还含有辅助色素如叶绿素b、类胡萝卜素等，这些色素能够吸收不同波长的光线，提供光合作用所需的能量。

5. 光合作用：蓝藻门能够通过光合作用将太阳能转化为化学能，产生有机物质。

光合作用是蓝藻门维持生命活动的重要途径，也是地球上能量循环的重要环节。

6. 氮固定：蓝藻门具有较高的氮固定能力，能够将大气中的氮气转化为植物可利用的氨或亚硝酸盐。

这对于生态系统的氮循环具有重要意义。

7. 嗜热性：蓝藻门中的一些物种具有较强的耐热性，能够在高温环境中存活和繁殖。

这使得蓝藻门在一些热泉、温泉等高温环境中广泛分布。

8. 硅藻酸壳：蓝藻门中的一些物种具有硅藻酸壳，能够形成独特的外壳结构。

这些硅藻酸壳在地质历史上有重要的意义，可以作为古环境的指示器。

9. 生态功能：蓝藻门在生态系统中扮演着重要的角色。

它们不仅是海洋和淡水中的重要原生生物，还能够与其他生物形成共生关系，如与珊瑚共生、与苔藓共生等，共同维持生态平衡。

10. 应用价值：蓝藻门在食品、医药、农业等领域具有广泛的应用价值。

蓝藻门中的一些物种可以作为食品添加剂，富含蛋白质、维生素和矿物质；另外，蓝藻门中的一些物种还具有抗氧化、抗菌、抗肿瘤等药理活性，被广泛用于药物研发和生物技术领域。

第二章藻类概述植物界-进化系统：低等植物（lower plant):又称叶状体植物细菌、藻类、黏菌、真菌、地衣高等植物(higher plant):又称茎叶体植物苔藓、蕨类和种子植物生活环境：陆生植物（terrestrial plant）水生植物（hydrophyte）包括从低等的细菌、藻类到高等的种子植物一、藻类主要特征1、藻类是低等植物，分布广，绝大多数生活于水中。

2、个体大小相差悬殊，小球藻3-4μm ，巨藻长60m。

3、具叶绿素chlorophy11，能进行光合作用的自养型生物autotrophic plant。

4、没有真正的根、茎、叶的分化，又称叶状体植物。

5、繁殖器官简单，以单细胞的孢子或合子进行繁殖，无胚，又叫孢子植物spore plant。

总之，藻类是无胚而具叶绿素的自养叶状体孢子植物。

二、形态构造藻类细胞的形态多种多样：球形、椭圆形、卵圆形、多角形、三角形、圆筒形、圆柱形、纺锤形、纤维形、棒形、弓形、新月形等。

藻体细胞结构都可分化为细胞壁和原生质体两部分。

后者包括细胞质和细胞核，原生质内有色素或色素体、蛋白核、同化产物等。

1.细胞壁细胞壁的有、无，化学成分和构造，各门类不尽相同裸藻、隐藻，少数甲藻和金藻无细胞壁绿藻门的主要由纤维素和果胶质(pectin)组成硅藻的主要成分为SiO2.nH2O红藻、褐藻等主要成分为纤维素和藻胶phycoeolloid无细胞壁的种类有以下几种类型：（1）体全裸露，表层不特化为周质体(Perplast，也叫表质)，细胞可变形。

（2）藻体表层特化成为坚韧有弹性的周质体，藻体形态较稳定。

周质体表面平滑或具纵走条纹或具螺旋绕转的隆起，或附有硅质或钙质小板，有的硅质板上还有刺。

（3）某些藻类还具特殊的细胞壁状的构造——囊壳(Iorica)。

囊壳中常有钙或铁化合物的沉积，呈黄色、棕色甚至棕红色。

囊壳的形状、开孔、附属物(如棘、刺、疣状突起等)在分类上，尤其在属、种的鉴定甚至分科鉴定上具重要意义。