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水生生物化学第一章 藻类 （Algae）藻类概述一、藻类的定义及其特征 1、定义：是一群具有叶绿素，营自养生活；没有真正的根、茎、叶分化；以单细胞的孢子或合子进行繁殖的低等植物。2、特征（1）一般个体微小，形态结构简单（2）具有叶绿素，能吸收光能和营养盐类进行光合作用制造有机物质（3）没有真正的根、茎、叶或没有真正的根、茎、叶分化（4）生殖器官简单，孢子或合子为单细胞，不开花结果二、按生活习性划分藻类 1、浮游藻类：生活在水层中，营浮游生活，又叫浮游植物（Phytoplankton）。2、着生藻类：指营固着或附着生活的藻类3、流水生藻类：由底栖和浮游藻类组成，它们能在急流中生活和繁殖五、藻类细胞的形态结构1、形状：单细胞体型微小，有球形、椭圆形、纺锤形、纤维形、新月形、圆柱形和S形等群体有球形、椭圆形、盘状、星状、束状和不规则团块状等*2、体制*细胞的形态、数目和排列的方式是分类上的依据1）单细胞类型：植物体为单细胞，个体微小，单生、聚生、具鞭毛或无鞭毛。 小球藻 小球藻是色球藻目中的常见植物。植物体是单细胞浮游种类，细胞微小，圆形或略椭圆。 （2）群体类型：植物体由形态上、功能上相同的细胞组成，具有一定或不定的数目，有规则或不规则排列，球形、片状、不规则形，具胶囊或无。（3）丝状体类型： 不分枝或分枝；假分枝（通过藻丝穿出胶鞘以后再延伸生长）或真分枝（通过不同方向细胞分裂形成）颤藻属（Oscillatoria）属于蓝藻门、颤藻目。 植物体是一列细胞组成的丝状体（filament）。丝状体常丛生，并形成团块。细胞短圆柱状，长比宽短，无胶质鞘，或有一层不明显的胶质鞘。丝状体能前后运动，或左右摆动，故称颤藻真枝藻属（Stigonema）属于颤藻目。 植物体是单列细胞或多列细胞构成的不规则分枝的丝状体。许多丝状体集生在一起，呈黑褐色绒毛状。丝状体有厚而坚硬的胶质鞘，胶质鞘透明，多为黄褐色。细胞球形或椭圆形。真分枝是细胞在纵轴方向分裂形成的（4）异丝体型：由直立枝和匍匐枝组成，匍匐枝上长出直立枝5）管状体类型： 植物体细胞间无隔膜，含有许多细胞核，仅在形成生殖器官时才产生隔膜与营养体分开。（6）膜状体类型：细胞向多方面分裂，形成膜体。（7）假薄壁组织类型：植物体由丝体彼此紧贴组成。3、细胞的结构特点（1）细胞壁A壁：两层 大多数种类的细胞壁平滑，有的种类在壁上具有花纹、刺、棘突或细胞外具有透明或不透明的胶囊B成分：纤维素、果胶质、二氧化硅、碳酸钙、蛋白质（2）原生质体A细胞核（Nucleus）： 真核：核膜、核仁和核质组成，具有真核的藻类称为真核生物。 原核：仅具核质，不具核膜和核仁。C色素体（chromoplast） ：色素的载体，是一种含色素的蛋白体，是藻类光合作用的场所。形状：形态多样，有杯状、盘状、星状、片状、板状和螺旋带状等 l 着生位置：色素体位于细胞中心，为轴生；位于细胞周围，靠近细胞壁，为周生。除蓝藻外（色素区），色素均位于色素体内。D蛋白核（Pyrenoid）：又称淀粉核、造粉核。由蛋白质核心和淀粉鞘组成。与淀粉形成有关，故又称造粉核F鞭毛： 结构：由11条纤维组成，中间两条，外围9条。 数目：1到多条，等长或不等长。 着生位置：体前端、侧面或腰部。 类型：尾鞭型：表面光滑，不具微细茸毛，如绿藻。 绒鞭型：表面具微细茸毛，如裸藻。 除蓝藻和红藻外，其它藻门都具有鞭毛的种类，或者在生活史某一阶段具有鞭毛。具鞭毛藻类能自由游动。*H贮存物质Storage products（同化产物：淀粉，蓝藻淀粉，裸藻淀粉，白糖素，脂肪六、繁殖 61营养繁殖： 是一种不通过任何生殖细胞来进行繁殖的方式。细胞分裂(1,2)是最常见的一种营养繁殖。62无性繁殖：通过产生不同类型的孢子进行繁殖，生殖细胞（孢子）不经结合，直接产生子代的生殖方式。无性生殖型是指生活史中没有有性生殖，没有减数分裂。如小球藻、栅藻等。 孢子类型有以下几种：1不动孢子：具有明显的细胞壁，无鞭毛，不能运动。2动孢子：细胞裸露，有鞭毛，能运动。3厚壁孢子：具厚壁的不动孢子。4休眠孢子：营养细胞增大，细胞贮存物质增加，与母细胞壁融合成极厚的附加细胞壁，抵抗不良环境。5似亲孢子：似不动孢子，当它形成后还在母细胞壁内，有与母细胞相同的形态，而大小不同。 63有性繁殖：同配，异配，卵配。通过配子的结合进行繁殖，两个配子结合成合子，由合子萌发成新个体。64接合生殖：雄配子通过接合管与雌配子结合为合子。十、复习题1、名词：藻类、浮游植物、色素体、蛋白核2、藻类细胞的结构特点。藻类的体制有哪些，试举例说明。3、藻类有哪几种繁殖方法 第一节 蓝藻门(Cyanophyta一、形态构造1、细胞壁 （1）内层：纤维质，紧接在原生质膜上。 外层：果胶质。 除果胶质和纤维质外，还含有粘质缩氨肽，为此门特有，是区分于其它藻门的主要特征之一。（2）胶鞘和胶被位于细胞壁外面的透明胶质物（主要成分为果胶质或糖） 。丝状体外面具胶鞘（丝体+胶鞘），群体外面具胶被。 2、原生质体（色素区,中央区）（1）色素区色素：叶绿素a，-胡萝卜素，蓝藻特有的藻胆素（蓝藻藻蓝蛋白、蓝藻藻红蛋白），此外还有蓝藻黄素和蓝藻叶黄素。藻体颜色：蓝绿色色素体：无，色素分散在原生质的周边部分，为色素（2）中央区：无真正的细胞核，无蛋白核，无色素体。3. 贮存物质:主要是蓝藻淀粉，遇碘呈淡红褐色。4、异型胞（heterocystis）异型胞是丝状蓝藻（除颤藻目）产生的一种由营养细胞特化而来的特殊类型细胞；球形或椭圆形，比营养细胞大，光亮透明，胞内无色素和贮存物质；与营养细胞相连处有钮状增厚部，称极节球（polar-nodule）.位置：端生或间生。作用：固氮作用、生殖作用 假空泡（pseudovacuoles）: 假空泡内具气泡，可使植物体上浮二、繁殖1、营养繁殖：单细胞种类直接分裂-子细胞分离。 群体分裂形成大群体再分离。 丝状体类型形成藻殖段藻殖段：又称段殖体（hormogonia）-丝状体两个营养细胞间生出胶质隔片（凹面体）或由于间生的异形胞或机械力量断开后形成若干短的藻丝分段，每段通过细胞分裂发育成新个体无性生殖（产生无性孢子）: 厚壁孢子(念珠藻属), 外生孢子(管胞藻属), 内生孢子4.(皮果澡属)三、体制及形状 1单细胞：较少 蓝纤维藻属、少数色球藻属种类2、群体：多为不定型群体（微囊藻属、色球藻属、隐球藻属、隐杆藻属）或规则型群体（平裂藻属、束球藻属、腔球藻属）。3、丝状体：由相连的细胞列和胶质鞘组成。分枝（真枝藻属）或假分枝（单歧藻属）或不分枝（ 颤藻属）。4、假薄壁组织类型：植物体由丝体彼此紧贴组成。（束丝藻属） 蓝纤维藻属Dactylococcopsis：植物体为单细胞，或由少数乃至多数细胞聚集形成群体，群体胶被无色透明。细胞内含物一般均匀。淡蓝绿色至亮蓝绿色微囊藻属 Microcystis ： 为多细胞的群体。群体球形、类椭圆形、不规则型。群体胶被均匀无色。人们通常把微囊藻水华统称为“湖靛”。 色球藻属Chroococcus）：植物体为单细胞或群体， 细胞球形、半球形。一般由2、4、8、16或更多细胞(很少超过64或128个细胞)所组成的群体，单个的较少见。每个细胞内含有均匀的或作不规则的小颗粒体。两细胞的相贴靠处大多平直呈现棱角，因此细胞往往呈半球平裂藻属Merismopedia 的藻体细胞排列十分整齐，通常两个细胞两两成对，两对一组，4个组成一小群，集许多小群而成一平板状群体真枝藻属（Stigonema）植物体是单列细胞或多列细胞构成的不规则分枝的丝状体。许多丝状体集生在一起，呈黑褐色绒毛状。丝状体有厚而坚硬的胶质鞘，胶质鞘透明，多为黄褐色。细胞球形或椭圆形。真分枝是细胞在纵轴方向分裂形成的。单歧藻属：为单列假分枝丝状体，丝体宽度相等，胶鞘坚固透明。颤藻属：植物体是一列细胞组成的丝状体（filament）。丝状体能前后运动，或左右摆动，故称颤藻。束丝藻属：藻丝单一或侧面相连成束状群体, 具假空泡，异形胞间生四、分类及常见种类的特点 一纲三目：蓝藻纲色球藻目、段殖藻目、管胞藻目（着生种类）。1、色球藻目（Chroococcales）：单细胞或群体具胶被，无藻殖段繁殖。(色球藻属，微囊藻属，平列藻属（片藻、裂面藻）Merismopedi植物体为一层细胞厚的平板状群体，群体方形或长方形，常二个成对，二对成一组，四组成为一小群2、藻殖段目（断殖体藻目）（Hormogonales）：以段殖体或孢子繁殖。丝状体，分枝（假分枝或真分枝）、不分枝，异形胞有或无。 鱼腥藻属（Anabaena）：单一丝状体，丝体大多等宽异形胞间生；厚壁孢子较大，紧靠异形项圈藻属（Anabaeopsis ）： 胞或远离异形胞；有固氮能力，异形胞端生，厚壁孢子间生，远离异形胞念珠藻属（Nostoc）呈胶状或革状的团，异形胞间生或端生，藻丝念珠状，宽度相等，如普通念珠藻（地木耳）、发状念珠藻（发菜）。 五、蓝藻的经济意义 ：对渔业的不利影响，有固氮能力，可作为水体污染的指示生物作为鱼饵，人类食物六、主要特征 1.细胞壁由纤维素（内层）和果胶质（外层）组成，细胞外有的具胶被或胶鞘。 2.无色素体，色素均匀地散在原生质内。色素成分主要为叶 绿素a、胡萝卜素、藻胆素(蓝藻藻蓝素+蓝藻藻红素)。 3.同化产物主要是蓝藻淀粉，遇碘呈淡红褐色。 4.无细胞核，只具核质而无核仁和核膜。属原核生物，称为蓝细菌（Cyanobacteria 5.异型胞是丝状蓝藻（除颤藻目）产生的一种由营养细胞特化而来的特殊类型细胞（固氮、生殖）。 6.繁殖方式主要为营养繁殖和孢子繁殖，未发现有性繁殖，可产生的孢子有：内生孢子、外生孢子、厚壁孢子。 内生孢子：在单细胞或群体类型 外生孢子：单细胞的管孢藻属和列管藻属 厚壁孢子：丝体七、复习题1蓝藻门主要特征，常见属的主要特征2阐述蓝藻门的生殖方式。3举例说明蓝藻门的体制。4. 异形胞、藻殖段（名词 第二节 隐藻门 体制及体形 ; 1单细胞：大多数为运动的单细胞个体，椭圆形、卵圆形。2不定型群体：少数种类。主要特征及形态构造(1) 细胞形状：单细胞,背面隆起，腹面平直或凹入，整个细胞左右不对称，3-6。(2) 细胞壁：无真正细胞壁，细胞裸露或仅具表质，柔软或坚固。纵沟或口沟l 在腹侧有一条向后延伸的纵沟，沟两侧有许多无色棒状的刺丝胞。 (4) 鞭毛：二条不等长的鞭毛从纵沟或口沟发出，侧生。原生质体：1）色素；叶绿素a、c，-胡萝卜素；还有藻胆素。2）色素体；1-2个，大型，叶状，位于背腹两侧。3）颜色；金褐色，黄绿色4）贮存物质：淀粉、脂肪 5）细胞核；一个，真核.繁殖：游动的种类-纵分裂,群体、不具鞭毛的种类-游动孢子隐藻纲Cryptophyceae: 蓝隐藻属 Chroomonas和隐藻属Cryptomonas隐藻属（Cryptomonas: 有背腹之分, 纵沟或口沟明显, 色素体多为2个，有时1个，黄绿色或黄褐色，或有时为红色,蓝隐藻属 Chroomonas: 。纵沟或口沟常不明显。色素体多为1个,呈蓝色到蓝绿色主要特征: 1多为单细胞运动个体，有2条鞭毛，顶生或侧生。少数形成不定形群体。2、细胞有背(隆)腹(平)之分，前端钝圆或斜截形。3、大部分种类细胞不具纤维素细胞壁，细胞外有一层周质体，柔软或坚固。4、除chla、c外，-胡萝卜素，还具藻胆素；色素体1-2个，叶状；贮藏物质为淀粉和油滴。5、繁殖：游动的种类主要为纵分裂，群体或不具鞭毛种类产生游动孢子复习题: 1熟记隐藻门主要特征，隐藻属的主要特征。2隐藻的生态分布条件及隐藻在养殖上的意义 甲藻门（Pyrrophyta 体制：绝大多数甲藻为单细胞能运动的种类，少数为丝状体或单细胞连成的各种群体。 形态：具2条鞭毛，可运动，细胞呈球形、卵形、针形至多角形等。有背腹之分，背腹扁平或左右侧扁。 细胞壁: 具壁种类：以纤维质为主，形成甲片。 （2裸露种类：具有坚硬不变形的周质 原生质体: （1）色素：叶绿素a、c和-胡萝卜素，特殊的甲藻素（环甲藻素、新甲藻素、硅甲藻素）和多甲藻素。（2）颜色：呈黄褐色或黄绿色。（3）色素体：多个，盘状或棒状等。（4）蛋白核：数个。（5）细胞核：间核，一个大而明显，圆形或椭圆形，但在纵分裂过程中核膜不消失，不形成纺锤体，并且具碱性蛋白，所以甲藻核也称间核，介于原核与真核之间，故甲藻为间核纵沟与横沟: 1）横沟：位于细胞中部或偏于上方或下方，可绕藻体一周或半周；把藻体分为上下两部分，各称上甲和下甲。（2）纵沟：位于下甲的腹面与横沟相交，也可延伸至上甲（无纵沟的一面为背面）。鞭毛：具两条不等长的鞭毛（不等鞭毛类），从纵横沟的相交处发出，一条环绕横沟中。贮存物质：淀粉、脂肪（油滴.纵裂甲藻亚纲：海水产，壁左右两片合成，无纵横沟，二条鞭毛着生于细胞顶端横裂甲藻纲：以多甲藻目为主（裸甲藻亚目和多甲藻亚目）。裸甲藻属（裸环藻属）（Gymnodinium）：细胞裸出或仅具周质膜，表面光滑。多背腹扁平,多甲藻属（Peridinium）：背部明显突出，腹部直或凹入，体外甲片明显,角甲藻属（Ceratium）：明显被甲，细胞具1个顶角，23个底角。薄甲藻（光甲藻）属（Glenodinium）：具明显壁，大多为整块，板片结构不明显；甲片式：甲片的数目和排列方式是分类上的依据。l （P）顶孔板位于顶端，中间常有一个明显的小孔。 1pl （）顶板围绕顶孔板的板片（即上甲顶部板片）。 4l （）沟前板上锥部与横沟相邻的板片。 7l （a）前间插板顶板与沟前板之间的板片。 23al （）底板下锥部末端的板片。 2l （）沟后板下锥部与横沟相邻的板片。 5l （p）后间插板沟后板与底板之间的板片。l （G横沟有3块板片。 Gl （V