藻类植物介绍

3 藻类植物藻类植物 Algae一、一般特征一、一般特征1、细胞构造、细胞构造 原核细胞原核细胞 细胞壁细胞壁 其主要的成分为粘肽（其主要的成分为粘肽（peptidoglycan）与革兰）与革兰 氏阴性细菌的细胞壁一样，可被溶菌酶溶解；外面有果氏阴性细菌的细胞壁一样，可被溶菌酶溶解；外面有果 胶酸（胶酸（pectic acid）和粘多糖（）和粘多糖（mucopolysaccharide) ) 构成的胶质鞘包围。构成的胶质鞘包围。 原生质体原生质体 分为中心质和周质两部分。分为中心质和周质两部分。 中心质中心质（centroplasm） 含有含有DNA，不含组蛋白，不形，不含组蛋白，不形 成染色体，成染色体，DNA以纤丝状存在；无核膜和核仁的结构，以纤丝状存在；无核膜和核仁的结构， 但有核的功能。但有核的功能。3.1 蓝藻门蓝藻门（Cyalorophyta） 周质又称色素质周质又称色素质（chromatoplasm） 无细胞器（无细胞器（organelle）；含有光和片层（）；含有光和片层（photosynthetic lamellae）：不成束，而是单条有规律的排列。）：不成束，而是单条有规律的排列。 光合色素光合色素（photosynthetic pigment） 叶绿素叶绿素a、藻蓝蛋、藻蓝蛋 白（白（phycocyanin）、藻红蛋白（）、藻红蛋白（phycoerythrin) 以及一些黄色色素。以及一些黄色色素。 光合产物光合产物 蓝藻淀粉（蓝藻淀粉（cyanophycean starch）和蓝藻颗粒）和蓝藻颗粒 体（体（cyanophycin）。）。2 2、形态、形态 单细胞、群体和丝状体。单细胞、群体和丝状体。 异形胞（异形胞（heterocyst） 由营养细胞形成，但比营养细胞由营养细胞形成，但比营养细胞 大，中空，储藏颗粒溶解，光和片层破碎，形成新的大，中空，储藏颗粒溶解，光和片层破碎，形成新的 膜，并分泌出新的壁物质于细胞壁外。膜，并分泌出新的壁物质于细胞壁外。3 3、繁殖、繁殖 营养繁殖营养繁殖：细胞直接分裂；藻殖段（：细胞直接分裂；藻殖段（homogonium）或群）或群 体破裂。体破裂。 无性生殖无性生殖：厚壁孢子（：厚壁孢子（akinete）、外生孢子（）、外生孢子（exospore） 和内生孢子（和内生孢子（endospore）。）。 二、蓝藻门的代表植物二、蓝藻门的代表植物v 色球藻属（色球藻属（Chroococcus） 单细胞或群体，细胞呈单细胞或群体，细胞呈 半球形或四分体形，每个细胞有个体胶鞘，群体外有半球形或四分体形，每个细胞有个体胶鞘，群体外有 群体胶鞘。群体胶鞘。v 颤藻属（颤藻属（Oscillatoria） 丝状体能前后运动，或左右丝状体能前后运动，或左右 摆动。摆动。v 念珠藻属（念珠藻属（Nostoc） 由一列球形细胞组成不分枝的丝由一列球形细胞组成不分枝的丝 状体。丝状体常常是无规则的集合在一个公共的胶鞘状体。丝状体常常是无规则的集合在一个公共的胶鞘 中，形成球形、片状、丝状或不规则状。中，形成球形、片状、丝状或不规则状。 地木耳（地木耳（N. commune Vauch.） 发菜（发菜（N. flagelliforme Born. et Flah.）3.2 3.2 绿藻门绿藻门（Chlorophyta）形态形态 单细胞单细胞 群体群体 丝状体丝状体 叶状体叶状体 管状体管状体少数营养细胞前端有鞭毛，终生能运动少数营养细胞前端有鞭毛，终生能运动 Chlorococcum echinozygotum( (绿球藻绿球藻) ), a close relative of Chlorella（小球藻属）（小球藻属）. Chlorococcum is the commonest soil alga. At the upper left is a cell filled with asexual oospores, which have formed mitotically within the cell. The smaller cells in the middle are biflagellate zoospores (the flagella are not visible). A nonmotile vegetative cell is at the upper right.2.2. 结构结构 （1 1）细胞壁）细胞壁（2 2）原生质体）原生质体 原始类型原始类型，原生质中只形成小液泡，原生质中只形成小液泡，高级类型高级类型，有中央大，有中央大 液泡。液泡。载色体（载色体（chromatophore ）的形状多种多样：杯状、环带的形状多种多样：杯状、环带 状、片状、螺旋状、星状等。状、片状、螺旋状、星状等。 结构：结构：类似于叶绿体类似于叶绿体, 双层膜包被光合片层；双层膜包被光合片层；3-6条叠成条叠成 束排列束排列 色素色素：主要有叶绿素：主要有叶绿素a、b，-、-胡萝卜素，叶黄素类胡萝卜素，叶黄素类 蛋白核蛋白核：1多枚多枚同化产物同化产物：淀粉，由直链淀粉和支链淀粉组成，贮存于蛋：淀粉，由直链淀粉和支链淀粉组成，贮存于蛋 白核的周围。白核的周围。细胞核细胞核：1多枚多枚内层：主要成分是纤维素内层：主要成分是纤维素外层：果胶质，常粘液化外层：果胶质，常粘液化3. 3. 繁殖繁殖 （1 1）营养繁殖）营养繁殖 群体、丝状体以藻体断裂来繁殖。群体、丝状体以藻体断裂来繁殖。 （2 2）无性生殖）无性生殖 形成游动孢子和静孢子。形成游动孢子和静孢子。 游动孢子：没有细胞壁，有鞭毛游动孢子：没有细胞壁，有鞭毛 静孢子：有细胞壁，没有鞭毛静孢子：有细胞壁，没有鞭毛（3 3）有性生殖）有性生殖 同配生殖同配生殖：两个配子的形状、结构、大小和运动能力完两个配子的形状、结构、大小和运动能力完 全全 相同。相同。异配生殖异配生殖：两个配子形状、结构相同，但大小和运动能力两个配子形状、结构相同，但大小和运动能力 不同。不同。卵式生殖卵式生殖：两个配子在形状、结构、大小和运动能力等方两个配子在形状、结构、大小和运动能力等方 面都不同，其中，大配子没有鞭毛，不运动，面都不同，其中，大配子没有鞭毛，不运动， 称卵；小而有鞭毛的配子称精子，精卵结合。称卵；小而有鞭毛的配子称精子，精卵结合。接合生殖接合生殖：两个没有鞭毛能变形的配子结合。两个没有鞭毛能变形的配子结合。 4. 4. 代表植物代表植物（1）衣藻属（）衣藻属（Chlamydomonas） 形态与结构形态与结构 植物体：植物体：单细胞单细胞，卵形、椭圆形或圆形；，卵形、椭圆形或圆形； 细胞壁：细胞壁：分为内层和外层；分为内层和外层； 载色体：载色体：杯形杯形，基部有一个蛋白核，基部有一个蛋白核; 细胞核：细胞核：一个一个;位于中央；位于中央； 鞭毛：鞭毛：两条，两条，基部有两个伸缩泡，为排泄器官；基部有两个伸缩泡，为排泄器官； 体前端一侧有一个橙红色体前端一侧有一个橙红色眼点眼点，为感光器官。，为感光器官。 无性生殖无性生殖 衣藻衣藻游动孢子囊游动孢子囊鞭毛收缩脱落鞭毛收缩脱落核分裂、胞质分核分裂、胞质分裂分泌一层壁，裂分泌一层壁，生生2条鞭毛条鞭毛游动孢子游动孢子 有性生殖有性生殖多数为同配生殖多数为同配生殖繁殖及生活史繁殖及生活史（4 4）水绵属）水绵属( (SpirogyraSpirogyra) ) 形态与结构形态与结构 由一列细胞构成的不分枝的由一列细胞构成的不分枝的丝状体丝状体； 细胞圆柱形，细胞壁分内外两层；细胞圆柱形，细胞壁分内外两层； 原生质：原生质：一薄层一薄层 载色体载色体：带状，：带状，1至多条，螺旋状绕与原生质中，至多条，螺旋状绕与原生质中，其上纵列有多数蛋白核；其上纵列有多数蛋白核； 液泡液泡: 多个多个, 大。大。 细胞核细胞核：一个，位于细胞中央。：一个，位于细胞中央。繁殖与生活史繁殖与生活史 接合生殖接合生殖 梯形接合梯形接合 侧面接合侧面接合(a) and (b)Sexual reproduction inSpirogyra follows the formation of conjugation tubes between the cells of adjacent filaments. (c) The contents of the cells of the - strain (on the left) pass through these tubes into the cells of the + strain. (d) Fertilization occurs within these cells; the resulting zygote developsa thick, resistant cell wall and is termeda zygospore. The vegetative filaments ofSpirogyra are haploid, and meiosis oc-curs during germination of the zygo-spores, as it does in all Charophyceae.（5 5）石莼属）石莼属( (UlvaUlva) )细胞多角形；切面观，长形或细胞多角形；切面观，长形或方形；方形；单核单核，位于细胞内侧；，位于细胞内侧；载色体载色体片状，位于片状体外侧，片状，位于片状体外侧，有一枚蛋白核。有一枚蛋白核。 基部为固着器基部为固着器：无色，生：无色，生在两层细胞之间，互相交织，在两层细胞之间，互相交织，构成假薄壁组织状的构成假薄壁组织状的假根丝假根丝。 形态与结构形态与结构 大型的多细胞片状体，由两层细胞构成；大型的多细胞片状体，由两层细胞构成； 藻体细胞藻体细胞：排列不规则，但紧密，间隙富有胶质。表面观，：排列不规则，但紧密，间隙富有胶质。表面观，繁殖及生活史繁殖及生活史 世代交替世代交替：二倍体的孢子体世代和单倍体的配子体世二倍体的孢子体世代和单倍体的配子体世 代互相更替，称世代交替；代互相更替，称世代交替；同形世代交替同形世代交替：在形态和结构上基本相同的两种植在形态和结构上基本相同的两种植 物体，互相交替循环的生活史。物体，互相交替循环的生活史。 形态形态 植物体少数单细胞植物体少数单细胞; 多细胞藻体多细胞藻体假薄壁组织的假薄壁组织的叶状体叶状体；3.3 3.3 红藻门红藻门（Rhodophyta）2. 2. 结构结构 细胞壁：细胞壁：纤维素和果胶质。纤维素和果胶质。 原生质体原生质体：原生质高度粘稠，牢固地粘附在细胞壁上，：原生质高度粘稠，牢固地粘附在细胞壁上， 具中央液泡。具中央液泡。 细胞核：细胞核：多数一个，少数幼时单核，老时多核多数一个，少数幼时单核，老时多核 。 载色体：载色体：1-多个，颗粒状多个，颗粒状 色素：色素：叶绿素叶绿素a、b -胡萝卜素胡萝卜素 叶黄素类叶黄素类 藻红素藻红素，占优势，占优势 藻蓝素藻蓝素 同化产物同化产物：红藻淀粉：红藻淀粉 3. 3. 繁殖及生活史繁殖及生活史 无性生殖无性生殖：产生静孢子：产生静孢子 有性生殖有性生殖：一般雌雄异株：一般雌雄异株 雄性器官：雄性器官：精子囊精子囊，产生无鞭毛的不动精子。，产生无鞭毛的不动精子。 雌性器官：雌性器官：果胞果胞，烧瓶状。基部中有一个卵，上部具受精丝。，烧瓶状。基部中有一个卵，上部具受精丝。单孢子单孢子四分孢子四分孢子 4. 4. 代表植物代表植物紫菜属（紫菜属（Porphyra） 形态与结构形态与结构 叶状体叶状体：卵形、竹叶形、不规则圆形等，藻体薄，：卵形、竹叶形、不规则圆形等，藻体薄， 边缘多少皱褶，紫红色、紫色或蓝紫色。边缘多少皱褶，紫红色、紫色或蓝紫色。 细胞单核细胞单核 载色体载色体，中轴位，星芒状，中轴位，星芒状,有蛋白核。有蛋白核。 基部：基部：楔形或圆形，以固着器固着在岩石上。楔形或圆形，以固着器固着在岩石上。 生活史生活史 孢子体世代孢子体世代(2n)配子体世代配子体世代(n)紫紫菜菜属属的的生生活活史史减数分裂减数分裂形态形态 植物体全为多细胞。植物体全为多细胞。 a. 分枝的丝状体：分枝的丝状体：有些分枝简单，有些形成匍匐枝和直有些分枝简单，有些形成匍匐枝和直 立枝立枝; b. 假薄壁组织体假薄壁组织体: 由分枝的丝状体紧密结合，形成假薄由分枝的丝状体紧密结合，形成假薄 壁组织体；壁组织体； c. 组织分化的植物体：组织分化的植物体： 表皮表皮：细胞较多，内有许多载色体：细胞较多，内有许多载色体; 皮层皮层：细胞较大，有机械固着的作用：细胞较大，有机械固着的作用; 髓髓：位于中央，由无色长细胞构成，有输导贮藏的作：位于中央，由无色长细胞构成，有输导贮藏的作 用。用。3.4 3.4 褐藻门褐藻门（Phaeophyta）2. 2. 结构结构细胞壁细胞壁 外层外层: 藻胶藻胶,细胞壁内还有褐藻糖胶细胞壁内还有褐藻糖胶 内层内层: 纤维素纤维素原生质体原生质体 细胞核细胞核: 一个一个 液泡液泡: 中央一个或多个中央一个或多个 载色体载色体: 1-至多枚至多枚,粒状或小盘状粒状或小盘状 色素色素: 叶绿素叶绿素a,c -胡萝卜素胡萝卜素 6种叶黄素种叶黄素 （墨角藻黄素墨角藻黄素） 贮藏物贮藏物: 褐藻淀粉和甘露醇褐藻淀粉和甘露醇 3. 3. 繁殖繁殖 （1）营养繁殖）营养繁殖 藻体断裂或纵裂成几部分，每部分形成新植物体。藻体断裂或纵裂成几部分，每部分形成新植物体。 形成形成繁殖枝繁殖枝，脱离母体，形成新植物体。，脱离母体，形成新植物体。 （2）无性生殖）无性生殖 形成形成游动孢子游动孢子或或静孢子；静孢子； 单室孢子囊单室孢子囊：由孢子体上一个细胞核经减数分裂形成：由孢子体上一个细胞核经减数分裂形成128 个具侧生双鞭毛的游动孢子（个具侧生双鞭毛的游动孢子（n）。）。 多室孢子囊多室孢子囊：由孢子体上一个细胞：由孢子体上一个细胞多次分裂多次分裂形成的每形成的每 一个细胞发育成一个具侧生双鞭毛的游动一个细胞发育成一个具侧生双鞭毛的游动 孢子（孢子（2n）。）。 （3）有性生殖）有性生殖：同配、异配或卵式生殖。：同配、异配或卵式生殖。 4. 海带（海带（Laminaria japonica） （1）结构）结构 孢子体分为固着器、柄和带片孢子体分为固着器、柄和带片. 固着器固着器：分枝的根状：分枝的根状; 柄：柄：不分枝，圆柱形或略侧扁，内部分化为不分枝，圆柱形或略侧扁，内部分化为 表皮、皮层和髓表皮、皮层和髓; 带片带片：不分裂，没有中脉，幼时凹凸不平，：不分裂，没有中脉，幼时凹凸不平， 内部构造也分化为表皮、皮层和髓内部构造也分化为表皮、皮层和髓. （2）生活史）生活史 有明显的世代交替有明显的世代交替Brown algae. (a) Bull kelp (Durvillea antarctica) exposed at Iow tide off arocky coast in New Zealand. (b) Detail of the kelp Laminaria, showing holdfasts,stipes, and the bases of several fronds. (c) Rockweed (Fucus vesiculosus) denselycovers many rocky shores that are exposed at low tide. When submerged, the air-filled bladders on the blades carry them up toward the light. Photosynthetic rates Of frequently exposed marine algae are one to seven times as great in air as inwater, whereas the rates are higher in water for those rarely exposed. This dif-ference accounts in part for the vertical distribution of seaweeds in intertidalareas. 生活史(life history),亦称生活周期(life cycle)，指植物一生所经历的生长、发育、生殖和产生出新一代个体的全过程，这种循环可以周而复始,保持种群的延续。 可以概括为：从种子到种子或从孢子到孢子。 总之，植物生活史类型的演化过程，是随着整个植物界的进化而发展着，它经历了由简单到复杂，由低级到高级的演化过程。 像细菌和蓝藻等原核植物是没有世代交替，也没有核相交替。 到真核生物出现以后，才开始出现了有性生殖的核相交替，随后再出现世代交替。 世代交替中，以异形世代交替类型在植物界中最为高等，其中孢子体世代越占优势，则越进化。