2016植物学（西大版）电子教案：3 藻类植物.docVIP

植物学（西大版） 3 藻类植物 本章内容提要 1、藻类植物是一群低等的光合自养的生物，它们没有根茎叶分化；生殖器官为单细胞，少数为多细胞；合子不发育成胚。 2、藻类植物的光合色素比高等植物丰富，有叶绿素类、胡萝卜素类、叶黄素类和藻胆素，不同的藻类各有差异；载色体的形态也比高等植物多样化。 3、藻类植物繁殖方式有营养繁殖、无性生殖和有性生殖；有性生殖有同配生殖、异配生殖、卵式生殖以及接合生殖。 藻类生活史类型丰富，有的无核相交替，有的具有核相交替，根据减数分裂发生的时期不同可分为合子减数分裂、配子减数分裂和孢子减数分裂三种类型。 藻类植物是一群没有根、茎、叶分化的，能进行光合作用的低等自养植物。藻类植物的形态结构差异很大，从体型上看，小的只有几微米，必须在显微镜下才能看到，而大的体长可达60m。 现存的藻类植物大约3万种，主要生活在海水或淡水中，少数生活在潮湿的土壤、墙壁、岩石或树干上，及少数附生在动物体上。根据藻体的形态、细胞的结构、所含色素的种类、贮藏物质的类别、以及生殖方式和生活史类型等，可以把藻类植物分成许多不同的类群。 3.1 蓝藻门（Cyanophyta） 3.1.1 形态与构造 蓝藻（Blue-green Algae）也称蓝细菌（cyanobacteria），属于原核生物。蓝藻细胞壁的主要化学成分是粘肽（peptidoglycan），在细胞壁的外面有由果胶酸（pectic acid）和粘多糖（mucopolysaccharide）构成的胶质鞘（gelatinous sheath）包围，有些种类的胶质鞘容易水化，有的胶质鞘比较坚固，易形成层理。胶质鞘中还常常含有红、紫、棕色等非光合作用的色素。 蓝藻植物细胞里的原生质体分化为中心质（centroplasm）和周质（periplasm）两部分（图3-1）。中心质又叫中央体（central body），位于细胞中央，其中含有DNA，蓝藻细胞中无组蛋白，不形成染色体，DNA以纤丝状存在，无核膜和核仁的结构，但有核的功能，故称原核植物。 周质又称色素质（chromatoplasm），在中心质的四周，蓝藻细胞没有分化出载色体等细胞器（organelle），在电子显微镜下观察，周质中有许多扁平的膜状光合片层（photosynthetic lamellae），即类囊体（thylakoid），这些片层不集聚成束，而是单条的有规律的排列，它们是光合作用的场所。光合色素存在于类囊体的表面，蓝藻的光合色素有三类：叶绿素a、藻胆素（phycobilin）及一些黄色色素。藻胆素为一类水溶性的光合辅助色素，它是藻蓝素（phycocyanobilin）、藻红素（phycoerythrobilin）和别藻蓝素（allophycocyanin）的总称。由于藻胆素紧密地与蛋白质结合在一起，所以又总称为藻胆蛋白（phycobiliprotein）或藻胆体（phycobilisome），在电镜下，呈小颗粒状分布于内囊体表面。蓝藻光合作用的产物为蓝藻淀粉（cyanophycean starch）和蓝藻颗粒体（cyanophycin），这些营养物质分散在周质中；周质中还有一些气泡（gas vacuole），充满气体，具有调节蓝藻细胞浮沉的作用，在显微镜下观察呈黑色、红色或紫色。 蓝藻植物体有单细胞、群体或丝状体（filament）的，有些蓝藻在每条丝状体中只有一条藻丝，而有些种类有多条藻丝；有些蓝藻的藻丝上还常含有一种特殊细胞，叫异形胞（heterocyst），异形胞是由营养细胞形成的，一般比营养细胞大，在形成异形胞时，细胞内的贮藏颗粒溶解，光合作用片层破碎，形成新的膜，同时分泌出新的细胞壁物质于细胞壁外边，所以在光学显微镜下观察，细胞内是空的。 3.1.2 繁殖 蓝藻能以细胞直接分裂的方法进行繁殖。单细胞类型是细胞分裂后，子细胞立即分离，形成单细胞；群体类型是细胞反复分裂后，子细胞不分离，形成多细胞的大群体，然后群体破裂，形成多个小群体；丝状体类型是以形成藻殖段(homogonium)的方法进行营养繁殖，藻殖段是由于丝状体中某些细胞的死亡，或形成异形胞，或在两个营养细胞间形成双凹分离盘(separation disc)，或是由于外界的机械作用将丝状体分成许多小段，每一小段称为一个藻殖段，以后每个藻殖段发育成一个丝状体。 蓝藻除了进行营养繁殖外，还可以产生孢子，进行无性生殖。比如，在有些丝状体类型中可以通过产生厚壁孢子(akinete)、外生孢子（exospore）或内生孢子(endspore)进行无性生殖，厚壁孢子是由于普通营养细胞的体积增大、营养物质的积蓄和细胞壁的增厚形成的，此种孢子可长期休眠，以渡过不良环境，待环境适宜时，孢子萌发，分裂形成新的丝状体。形成外生孢子时，细胞内原生质发生横分裂，形