水生生物学水生植物2蓝藻门
水生生物--蓝藻
使用杀藻剂除藻：一般在下风处微囊藻聚集处使用硫酸铜， 1.0mg/L以上才能有效控制藻类生长，然后及时流入其他池塘 的好水，引进有益藻群
对药物杀灭微囊藻的池塘应及时调解水质，改善水体藻类结 构：水质较清淡的池塘可追施肥料，一般亩施磷肥（磷酸二 氢钙为好）5kg，尿素2.5kg；池底淤泥过厚的池塘可单独使 用磷肥
藻殖孢：也是一种短丝体，与藻殖段的不同之处是外部具 有胶鞘包围，形如含一藻殖段的孢子，位于母株分枝的顶 端，萌发时胶鞘的一端或两端破裂，发育为新的个体。
蓝藻异形胞
二、分类
蓝藻门下设1纲6目，即蓝藻纲Cyanophyceae (也称粘藻纲Myxophyceae或裂殖藻纲Schizophyceae)。
有 针 状 蓝 纤 维 藻 D. acicularis 和针晶蓝纤维 藻D. rhaphidioides ，前
者细胞直，末端尖细，后 者略弯曲，半咸水能生长。
色球藻属Chroococcus (蓝球藻)
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。假空 泡或有或无。每个细胞外都 个体胶被，群体胶被厚，均 匀或有层理。群体中两细胞 的相连处平直。大多数种类 营浮游生活。
•
段殖体：也称藻殖段，是蓝藻藻丝上两个营养细胞间生出 的胶质隔片(凹面体)或由间生异形胞断开后形成的若干短 的藻丝分段。
异形胞：丝状蓝藻类(除了颤藻目以外)产生的一种与繁殖 有关的特别类型的细胞，由营养细胞特化而成的。圆形色 淡，成熟的异形胞是透明的，其细胞壁在与相邻细胞相接 处有钮状增厚部(极节球)。具有异形胞的蓝藻能固氮，当 水中氮缺乏时，异形胞的数目显著增加。一般认为是没有 生殖功能的孢子或孢子囊
第1章蓝藻门
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
二、体制及形状
1、单细胞：较少 2、丝状体：由相连的细胞列和胶质鞘组成。 分枝或不分枝或假分枝。直或弯曲，胶质衣 鞘薄或厚，明显或不明显，有层理或无层理 。 3、群体：多为不定型群体或平板状群体。 4、藻体形状：球形、卵形、圆形、纤维形、 立方形、不规则形、丝状、片状等。
三、主要特征及形态构造
（1）色素区 色素：叶绿素a，β-胡萝卜素，蓝藻特有的 藻蓝素（蓝藻藻蓝蛋白）、藻红素（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，为色素区。
（2）中央区：无真正的细胞核，无蛋白 核，无色素体。
位于细胞中央的相当于细胞核的物质 称核质，蓝藻无真正的细胞核仅具核质 ，无核仁和核膜，为原核，所以蓝藻为 原核生物。
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。 营养繁殖、无性繁殖、有性繁殖
第二章 蓝藻门
（Cyanophyta)
第一节
蓝藻门(Cyanophyta)
本章学习重点
门的特征 常见种属特征 生态分布 经济意义 藻殖段 异型孢
一、生态分布：
(1) 蓝藻一般喜高温、好强光； (2) 喜高pH和静水； (3) 喜低氮高磷。
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水生生物学
Hydrobiology
承上启下
水生生物学
藻类 色素体 藻类的繁殖方法有哪几种?
水生生物学是研究水生生物的形态、结构、在 分类系统中的地位及其与生活环境之间的相互 关系的科学。
藻类是一群个体小、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。
第二节蓝藻门
• • •
单细胞类型：一分为二，子细胞分离 群体类型：细胞反复分裂，但不分离，形成群体。 丝状类型：藻殖段繁殖。丝状体某些细胞死亡、或 形成异形胞，或2 个营养细胞间形成双凹分离盘， 或外力使丝状体分成许多小段。每一藻殖段发育成 一个丝状体。
孢子繁殖
厚壁孢子
• 厚壁孢子是由于普通营养 细胞的体积增大，营养物 质的积累和细胞壁的增厚 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。
皮果藻属
• 蓝藻常在营养丰富的水体中，夏季大量繁殖，集聚水面，形成水华 （water bloom)。加剧水质污染，因大量耗氧，造成鱼虾缺氧死亡。
色球藻属(Chroococcus)
• 常生于温室的花 盆上或潮湿的岩 石和树干上。 • 植物体为单细胞 或群体。 • 每个细胞都有个 体胶质鞘，同 • • 1、蚊虫毒蛋白基因； 2、解氯蛋白； 3、β-羟丁酸聚合酶基因； 4、超氧物歧化物基因； 5、金属硫蛋白基因； 6、肿瘤坏死因子基因。
蓝藻在植物界中的地位
• 原始性：
• • • • 1、原始核； 2、没有叶绿体及其他细胞器： 3、叶绿素仅有叶绿素a； 4、细胞分裂为直接分裂，没有有性生殖。
地木耳（Nostoc commune）
地木耳丝状体
发菜（Nostoc flagelliforme）
• 发菜生长在宁夏中部和同宁夏毗邻的内蒙古西部的荒漠、半荒漠的 草原上，是多数长排列的单细胞个体，并由掩盖这个个体的胶状物质 组成。形状像人的头发，是名贵的山珍 。
发菜丝状体结构
鱼腥藻属（Anabaena)
• 颤藻在温暖季节生长最旺盛，常在浅水底形成一层蓝 绿色膜状物，或成团漂浮水面。
席藻属(phormidium)
《水生化学蓝藻门》课件
响水生生物的生存和繁衍等。
防治蓝藻过度繁殖的措施包括加 强水质监测、控制营养盐输入、 使用化学药剂或微生物治理等方
法。
防治蓝藻过度繁殖需要综合考虑 多种措施，加强水环境管理和生 态修复，维护水生态系统的健康
《水生化学蓝藻门》ppt课件
目录
• 蓝藻门简介 • 蓝藻门的化学组成 • 蓝藻门的生长与繁殖 • 蓝藻门的生态学研究 • 蓝藻门的实际应用与挑战 • 总结与展望
01
蓝藻门简介
蓝藻门的定义与分类
总结词
蓝藻门是一类原核生物，属于藻类中的一大类。它们通常呈 蓝绿色，因此得名蓝藻。根据形态和生态习性，蓝藻门可以 分为不同的类别。
对蓝藻门研究的未来展望
加强蓝藻生理生化机制的研究，深入了解其光 合作用和固氮作用的分子机制，为解决全球气 候变化和粮食安全问题提供理论支持。
探索蓝藻在环境修复和能源利用方面的应用潜 力，为可持续发展提供新的思路和途径。
加强蓝藻基因组学和进化生物学的研究，深入 揭示蓝藻的多样性和演化历程，为生命科学领 域的发展做出贡献。
02
蓝藻门的化学组成
蓝藻细胞壁的化学组成
总结词
蓝藻细胞壁主要由纤维素、肽聚糖、脂多糖等组成，具有保护和支持细胞的作用 。
详细描述
蓝藻细胞壁的结构和组成成分因种类而异，但通常由纤维素、肽聚糖、脂多糖等 组成。这些化合物在细胞壁中的排列和交联方式使得细胞壁具有较好的弹性和稳 定性，能够保护蓝藻细胞免受环境压力和微生物侵袭。
蓝藻细胞质的化学组成
要点一
总结词
蓝藻细胞质主要由水、无机离子、有机化合物和酶等组成 ，是细胞进行新陈代谢的主要场所。
要点二
蓝藻门的主要特征
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 蓝藻门
一、形态构造特征 （3）
7. 蓝藻不具真正的细胞核，原生质体分为外围的 色素区和中央区两部分。中央区在细胞中央，它 是一种初级型的细胞核，只具核质而无核仁和核 膜。色素区在中央区周围，含有各种色素、蓝藻 淀粉和假空泡(Pseudovacuoles)等。假空泡(又称 伪空泡)是一些蓝藻细胞内具有的气泡，在光学 显微镜下呈黑色、红色或紫色，可使植物体漂浮。
色球藻属Chroococcus (蓝球藻)： 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。假空泡或有 或无。细胞的色素区的色彩白灰色 以至淡蓝绿色、蓝绿色、橄揽绿色、 橙黄或蓝紫色等。每个细胞外都被 有质地均匀，具有层理的个体衣鞘， 借此与群体中的各细胞相互分开； 群体的胶质衣鞘较厚，均匀或有层 理，坚固或因含多量水分而柔弱透 明。细胞分裂面有三个。在群体中 的有些细胞，有时两细胞的相贴靠 处大多平直呈现棱角，因此细胞往 往呈半球形。常见的种类有湖沼色 球藻C. limneticus、束缚色球藻C. tenax、小形色球藻C. minor和微小 色球藻C. minutus。
鱼腥藻属Anabaena (项圈藻) ： 丝状体直或各种形式弯曲。丝 状体上的细胞宽度常一致，很 少向末端变细的。藻丝单一或 汇集成柔软的、粘化的团絮状 群体。衣鞘水化，不明显。异 形 胞 为 胞 间 位 ( 只 有 A. echinospora端生)厚壁孢子一个 或排列成小链，远离异形胞或 与异形胞直接相连。异形胞间 生可与拟项圈藻相区别。分布 广，有些种常在池塘、湖泊中 形成“水华”。常见的有多变 鱼腥藻A. variabilis、螺旋鱼腥 藻A. spiroides、固氮鱼腥藻A. azotica、 类 颤 藻 鱼 腥 藻 A. oscillarioides、 卷 曲 鱼 腥 藻 A. circinalis。
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色球藻属Chroococcus (蓝球藻)
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。假空泡 或有或无。每个细胞外都个 体胶被，群体胶被厚，均匀 或有层理。群体中两细胞的 相连处平直。大多数种类营 浮游生活。
三、生态分布和意义
➢ 蓝藻在自然界在分布很广，凡是潮湿、有光照的地方都能 生长，蓝藻多喜生于有机质丰富的碱性水体中，湖泊中以 表层水及近岸部分较多，小型湖泊较大型湖泊多，在我国 南方水体常年可见。
➢ 在温暖、阳光充足的季节，富含营养的水体见蓝藻过盛 繁殖形成水华（赤潮） 。
➢ 形成水华的蓝藻主要有：微囊藻、鱼腥藻、色球藻、螺旋 藻、拟项圈藻、腔球藻、尖头藻、颤藻、裂面藻、胶鞘藻、 节球藻、束毛藻等十多个属。微囊藻水华极为常见，它是 水体富营养化的标志。
• 藻殖孢：也是一种短丝体与藻殖段的不同之处是外部具有
胶鞘包围，形如含一藻殖段的孢子，位于母株分枝的顶端， 萌发时胶鞘的一端或两端破裂，发育为新的个体。
二、分类
蓝藻门下设1纲6目，即蓝藻纲Cyanophyceae (也称粘藻纲Myxophyceae或裂殖藻纲Schizophyceae)。
色球藻目Chroococcales 管胞藻目Chamaesiphonales 瘤皮藻目Pleurocapsales 颤藻目Oscillatoriales 念珠藻目Nostocales 多列藻目Stigonematales
平裂藻属Merismopedia (裂面)
由一层细胞组成的平板状群体，细胞排列规则，两个一对， 两对一组，四组形成一小群体，许多小群体集合成平板状群 体。群体具胶被，个体无。本属个体极微小，2-10微米；细 胞数目32，64到数百上千个。在各淡水中都有发现。
螺旋藻属Spirulina
单细胞或多细胞组成的丝状体， 无胶鞘。呈紧密或疏松的有规则 螺旋形弯曲，无异形胞和厚壁孢 子，大量繁殖可形成水华，可生 于淡水和海水中。
第二章 蓝藻门 Cyanophyta
一、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、β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）
➢ 分布广，淡、海水皆有分布，在内陆水体几乎无处不有， 可形成水华，海产种类主要分布于沿岸。泥生颤藻 O. limosa是水体污染的指示生物。
鱼腥藻属Anabaena (项圈藻)
➢植物体为单一丝状体或不定形胶质块，或柔软膜状体，藻 丝直或不规则螺旋状弯曲。细胞球形、桶形。异形胞间生， 厚壁孢子一个或几个成串，远离异形胞或与直接相连。 ➢本属种类分布广，螺旋鱼腥藻 A. spiroid和水华鱼腥藻A. flosaquae是湖泊、池塘中的常见种类，常形成水华。 ➢本属不少种类具有固氮能力，我国江浙等地在稻田中放养 满江红即利用与满江红共生的满江红鱼腥藻 Anabaena azollae所固定的氮来增加稻田肥力。螺旋鱼腥藻 A. spiroid是 白鲢鱼种的优质食物。
微囊藻属 Microcystis (微胞藻)
多细胞群体，具共同胶被。群体呈球 形、类椭圆形、不规则形或不规则穿 孔状。细胞常有假空泡和颗粒。喜生 活于湖泊、池塘等有机质丰富的水体 中，营浮游生活，pH 以8-9.5为宜，适 温为28～32℃，大量繁殖形成沙絮状 水华，呈铜绿色，渔民称之为湖靛。
常见的有等。
螺旋藻营养丰富，大量培养可 广泛应用于饲料、保健品及化妆 品。 目前国内外工厂化培养的种 类主要是钝顶螺旋藻S. platensis和 极大螺旋藻，其中钝顶螺旋藻 含 蛋白质高达53-72％。
颤藻属 Oscillatoria
➢ 植物体为单条藻丝，或由许多藻丝组成皮壳状、块状，无 胶质鞘或很少具薄的鞘，藻丝不分枝，直或扭曲，能颤动， 故而得名。顶端细胞末端增厚或是帽状体，细胞短柱状或 盘状，内含物均匀或具颗粒，无异曲形胞和厚壁孢子，以 段殖体繁殖。漂浮或附于水底，亦有营浮游生活的种类。
泥生颤藻 Oscillatoria limosa－水体污染
➢ 食用：发菜、螺旋藻等
➢ 5.假空泡（气泡），充满气体，使植物体漂浮。 ➢ 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 （休眠孢子）、藻殖孢。
※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
• 异形胞：丝状蓝藻类(除了颤藻目以外)产生的一种与繁殖
有关的特别类型的细胞，它是由营养细胞特化而成的。形 状与一般细胞不同，圆形色淡，成熟的异形胞是透明的， 其细胞壁在与相邻细胞相接处有钮状增厚部(极节球)。具 有异形胞的蓝藻能固氮，当水中氮缺乏时，异形胞的数目 显著增加。
• 藻殖段：蓝藻藻丝上两个营养细胞间生出的胶质隔片(凹面
体)或由间生异形胞断开后形成的若干短的藻丝分段，又称 段殖体或连锁体。
➢ 蓝藻类有些种类具有固氮能力，特别是具有异形胞的种类。 国内外正在从事利用蓝藻固定游离氮的研究，为农作物的 肥源寻找新的途径。如稻田中接种培养固氮蓝藻－满江红 鱼腥藻A. azollae (与满江红共生)可增加水稻产量。
➢ 有的蓝藻可作为水质的指示生物: 褐色管孢藻Chamaesiphon fuscus －清水