水生化学 藻类概述.ppt

1、,藻类食品,藻类对于医学和农业也有很密切的关系。 有的直接作为药用，例如褐藻中的海带、裙带菜、羊栖菜（Sargassum fusiforme）等，都有防治甲状腺肿大的功效。 红藻中的鹧鸪菜（Caloglos-sa leprieurii）和海人草（Digenea simplex）可作为驱除蛔虫的特效药。从褐藻中提取的藻胶酸、甘露醇和红藻中提取的琼胶也在医学中广泛应用。,1971年的某一天早晨，日本濑户内海的渔民正要出海打鱼，忽然发现了一种奇妙的景象：海水在一夜之间由蔚蓝色变成了赤红色，好像是在海湾上铺了一块硕大无比的红地毯，一时间，消息不胫而走，附近的人们都来观看这闻所未闻的奇景，有的人还赞不绝

2、口，为自己大开眼界而高兴。,殊不知，这并不是什么奇景，而是一场灾难。没过多久，海风带来阵阵难闻的恶臭，死鱼大批漂向岸边，这时，渔民们才恍然大悟：啊呀，我们的生计完了！,藻类赤潮,早在公元732年,日本便记录了赤潮现象. 20世纪以来，赤潮发生的次数逐年增多，如日本濑户内海在1955年以前的几十年期间，赤潮只出现5次，1955-1976年竟多达326次。,赤潮在中国的情况,1998年 ,渤海，赤潮面积约5000平方公里，范围遍及辽东湾，造成经济损失约5亿元,2000年，长江口舟山海域，特大赤潮面积7000多平方公里,1998年，粤港海域,赤潮面积自香港西贡海面到长州等特大面积造成大量鱼苗及养殖鱼

3、死亡, 其中包括名贵鱼种石斑鱼等,共损失达3.5亿元,近年危害较严重的赤潮事件,滇池，从1985年至今，年年出现蓝藻异常暴发，不仅失去了原有的美学价值，而且还成为威胁人们健康的污染源,蓝藻大量繁殖，湖水如绿油漆一般,绿浪翻滚，远处是著名的睡美人西山,藻类水华！,云南滇池大规模爆发蓝藻,生灵涂炭,2007年6月13日,安徽巢湖居巢区一位农民正在将湖中的蓝藻当作肥料打捞上来。前几日，由于降雨，温度偏低，巢湖东半湖出现的局部蓝藻逐渐消退，但随着气温的升高，蓝藻又开始“复苏”，将湖岸线染成绿色，并发出腥臭味。,安徽巢湖蓝藻爆发,蓝藻水样与饮用水对比,湖面上聚积了大量蓝藻,太湖无锡蓝藻事件,无锡蓝藻事件

4、，引发自来水严重污染，市区纯净水被哄抢，政府虽及时采取措施，但对生活、生产和旅游产生了巨大影响!,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）。当

5、环境条件适宜，营养物质丰富，藻类大量繁殖，使水呈现鲜明色彩，这一现象在淡水中称“水华”，在海水中称“赤潮”。,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。,三、分布,悬浮于水中，漂浮于水面上，或着生于其它物体上。 从炎热的赤道至千年冰封的极地。 无论是江河、湖海，水库、沟渠、塘堰，各种临时性积水，或潮湿地表、墙壁、树干、岩石、沙漠及积雪上都有藻类分布，并与其它生物共生。 在潮湿、光线能达的地方都有它们的踪迹，它们营自由生活、共生或寄生。,蓝藻门Cyanophyta,硅藻门Bacillariophyta,金藻门Chrysophyta 黄

6、藻门Xanthophyta,四、分类：共11门，淡水9门,甲藻门Pyrrophyta 隐藻门Cryptophyta,裸藻门 Euglenophyta,绿藻门Chlorophyta,轮藻门Charophyta,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,（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。,*2、体制：,*细胞的形态、数目和排列的方式是分类上的依据,衣藻,硅藻,硅藻,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

7、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。,盘藻属,空球藻属,实球藻属,团藻属,（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

8、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,双歧藻属,假分枝（通过藻丝穿出胶鞘以后再延伸生长）,（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： （除隐、裸藻，部分甲、金藻和生殖细胞） A壁：两层 大多数种类的细胞壁平滑，

9、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。,B色素（Pigment）：,叶绿素a：各门藻类都有。 叶绿素b：绿、裸、轮藻。 叶绿素c：甲、隐、黄、硅、褐、金藻。 叶绿素d：红藻。 胡萝卜素：所有的藻类都具有。 叶黄素、藻胆素等因种类而有差异,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

10、旋带状等,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。,数目：1个或多个。,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。 其形状、数目和排列的位置是分类上的依据。,E胞口、眼点、伸缩泡 胞口：不能吞食食物，具排泄作用（与原生动物不同）。 眼点：红色，位于体前端，有感光作用。 伸缩泡：具排泄作用，可调节渗透压。,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，

11、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）： 各门藻类的贮存物质各不相同 淀粉：遇碘起紫黑色反应； 蓝藻淀粉：遇碘呈淡红色； 裸藻淀粉（副淀粉）：遇碘不起反应； 白糖素：光亮而不透明，呈圆形、棒状或颗粒状，位于色素体外，折光强，为一种葡糖的聚合物。 脂肪（油滴）：呈球形，光亮而透明。,G液泡：细胞质不充满整个细胞，而形成空腔，腔内充满液体，外有明显的膜，具有调节渗透压、吸收水分和溶解物质的作用。,六、繁殖,61营养繁殖： 是一种不通过任何生殖

12、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。,蓝藻和裸藻等一些单细胞藻类属此,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。,6外生孢子：

13、在生殖细胞的顶端自上而下发生缢缩，由此产生一个至多个成串的球形小细胞，即外生孢子，孢子成熟后，从母体逸出，在环境适宜时发育成新个体。 7内生孢子：在母细胞壁内形成，原生质体多次分裂，无细胞壁，数目多。,厚壁孢子,念珠藻属 厚壁孢子,外生孢子,管胞藻属 外生孢子 假鞘,内生孢子,皮果藻属,63有性繁殖： 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。 同配：指雌雄配子在形态、大小和生理上均相同的两个配子相结合。 异配：雌雄配子在形态上相似，而大小不同的两个配子相结合。 卵配：雌雄配子在形态和大小上都不同，大的不活动的雌配子，与小的游动的雄配子相结合。,64接合生殖： 雄配子通过

14、接合管与雌配子结合为合子。,七、藻类的生活史,1、生活史：某种生物在整个发育阶段中，有一个或几个不同形个体或同形个体前后连续形成一个有规律的循环。 2、生活史类型： （1）生活史仅有营养繁殖（无有性生殖和减数分裂）。蓝藻和裸藻等一些单细胞藻类属此。 （2）生活史中仅有一个单倍体：在有性生殖过程中，减数分裂发生在合子形成新植物体产生之前。如小球藻、栅藻等。,（3）生活史中只有一个双倍体：只进行有性生殖，减数分裂在配子囊中进行，而且在配子产生之前。 有双相型和单相型两种类型。前者生活史中仅有一个双倍体（diploid）的藻类，只行有性生殖，减数分裂（R）发生在产生配子之前。如绿藻门管藻目的一些种类

15、，硅藻和褐藻门鹿角藻目就属于这种类型； 后者生活史中是单倍体藻类，仅合子是双倍体核相（2n），即静配同配，如水绵和轮藻。,（4）生活史中有世代交替现象：生活史中有2-3个植物体。双倍体的植物体行无性生殖，经减数分裂产生孢子，因此双倍体的植物又叫孢子体。单倍体的植物体行有性生殖，产生雌雄配子或精子和卵，因此单倍体的植物体又叫配子体。从孢子开始一直到产生配子，这一阶段都是单倍体时期，总称为有性世代；由合子萌发为孢子体，一直到孢子体行减数分裂产生孢子之前，这一阶段是双倍体时期，称为无性世代。这种生活史中有无性世代和有性世代相互交替的现象叫做世代交替。也就是说，只有在生活史中，有一个双倍的产生孢子的孢子体和一个单倍的产生配子的配子体二者有规律地相互交替出现，才是真正的世代交替。,有性世代,无性世代,八、藻类的经济意义,1、为鱼类的直接或间接饵料 2、原初生产者，制造有机物，光合作用产生氧气为大气中氧的主要来源 3、固氮作用：1.7亿吨/年 4、人类食品：螺旋藻、