藻类学
蓝藻门的系统、分类及生态
蓝藻门 Cyanophyta
一、蓝藻概述
蓝藻是最简单、最原始的一种。是地 球上出现最早的生物之一。蓝藻一般都 含有一种特殊的蓝色色素，称之为藻蓝 素，蓝藻就是因此得名。而常常呈现蓝 绿色，有时叫做蓝绿藻。 大多数蓝藻的细胞壁外面有胶质，有 的又把它称为粘藻。
蓝 藻 细 胞 结 构 示 意 图
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。 分布广，淡、海水皆有分布，在内陆水体几乎无处不有，
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。
鱼腥藻属
念珠藻属
丝状体：异形胞和厚壁孢子 细胞：
(Nostoc commune)
地 木 耳
藻类调节自身重量的机理
和光合作用有关，在晴天的表面水体中，快 速的光合作用合成了大量的淀粉，增加个体 重量使藻类下沉。光强度逐步减弱合成物质 减少，呼吸作用增加个体重量逐渐减小。当 减小与浮力平衡时，不再下沉，处于悬浮状 态。这一平衡位置处于补偿点附近，该处的 光合作用速度与呼吸作用速度相当。在晚间， 光合作用停止微囊藻会迅速上浮到表面。另 外，衰老和死亡的微囊藻重量下降会漂浮到 水面形成水华。
微囊藻属 Microcystis
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。
a. b. 铜绿微囊藻M. aeruginosa c. 水华微囊藻M. fles-aquae d. 具缘微囊藻M. marginata e. 不定微囊藻M. incerta
丝状体蓝藻
丝状体蓝藻有两种类型：1宽球形蓝藻，2
段殖体。 宽球形蓝藻，其藻体由短的丝状体构成， 但每一个细胞都有厚的膜，并表现为独立 的生理单位。 段殖体蓝藻，其丝体分枝或不分枝，有鞘 或者没鞘，包含一条或多条藻丝。
厚球藻属（pleurocapsa）
段殖体蓝藻
丝状蓝藻可以有分支。 真分支是在藻丝的一个细胞与藻丝轴平行
作业
一）名词解释 厚壁孢子 内生孢子
藻殖段 外生孢子
伪空胞
二）问答题： 1. 试述微囊藻等蓝藻调节自身体积和重量，进 而调节其在水中所处位置的机理。 2. 试述蓝藻的形态特征，蓝藻为什么又称蓝细 菌？
谢谢
细胞壁及胶质鞘 细胞壁由氨基糖和氨基酸组成，外面包被 着薄或厚的胶质衣鞘(肽聚糖），在电子显 微镜下观察，细胞壁由三层或者多层组成。 细胞壁可向外分泌胶质增加到外层胶质鞘 中。
原生质 蓝藻细胞的原生质可分为结构上和作用上 不同的两部分。在周围包含有同化色素的 为色素质；由色素质向里是无色的中央质 （中央体）。二者之间没有明显的界限。
(四)经济意义：
1.食用：螺旋藻，地木耳，发菜 2.固氮：念珠藻、鱼腥藻 3.指示植物（水污染）
(五) 危害：水华
蓝藻门分类及代表植物
J.Komarek和J.kastovsky根据超微结构 （类囊体排列方式）和分子系统学的资 料分为一个蓝藻纲。
蓝藻纲再分为下面四个目： 色球藻目(Chroococcales) 念珠藻目(Nostocales ) 颤藻目(Osillatoriales) 真枝藻目(Stigonematales)
分目检索表
1.单细胞或群体，不形成真正的丝体，复杂群
体类型具极性或分化的细胞....……… 色球藻目 1.真正的丝状体，组成丝状体的细胞彼此相连 2.不形成（厚壁)孢子或异型孢……...... 颤藻目 2.形成（厚壁)孢子或异型孢 3.丝状体无分支，或具假分支…...念珠藻目 3.丝状体形成真正分支 ..…………真枝藻目
营养
蓝藻是自养的，能通过同化色素及光能同化二氧
化碳。但是也能利用有机物质，并靠有机物质生 活，所以它又是混合营养的。 蓝藻在深水里，由于有选择的吸收占优势的蓝绿 光，故那里的蓝藻呈红色或者紫色。这叫补色适 应：蓝藻在一种光的性质之下，通过颜色的适应 而达到最大的同化效应。 贝氏硫细菌（一种无色蓝藻）能像硫细菌一样固 定硫化氢。 一些念珠藻、鱼腥藻等能固定游离的氮素。
异 形 胞
伪空胞(gas vesicle)
蓝藻特有的结构特征，特殊的由中空圆柱状 气囊组成的结构, 能够为细胞提供浮力,使它 们在水体中垂直迁移,获得适宜的生长条件。 藻类能调节其伪空胞体积和自身重量，以达
到浮力和重量的平衡。调节其所处的位置。
调节伪空胞体积的机理
单个气囊能抗400～700kpa的外界压力，气囊 在组装和破裂中平衡，和光合作用有关。如： 光合作用提高细胞内渗透压力，使一些老的气 囊破裂，同时新气囊不断组装。这种动态的破 裂和组装提供了一个潜在的调节浮力的机制。 在晴天的表层水体中，快速的光合作用使足够 多的气囊破裂浮力下降，藻类下沉。随着藻类 的下沉，光强度逐步减弱，光合作用减慢气囊 的组装速度大于破裂速度，浮力上升，使浮力 与重力平衡，藻类处于悬浮状态。
色球藻目(Chroococcales)：粘菌藻科，聚球藻科， 平裂藻科，微囊藻科，色球藻科，石囊藻科，水 球藻科，管胞藻科，皮果藻科，异球藻科。 颤藻目(Osillatoriales)：博氏藻科，伪鱼腥藻科， 裂须藻科，席藻藻科，颤藻科，须藻科。 念珠藻目(Nostocales )：微毛藻科，伪枝藻科，胶 须藻科，念珠藻科。 真枝藻目(Stigonematales）：真枝藻科，飞氏藻科， 波吉藻科，带藻科，拟珠藻科，鞭枝藻科。
体积较大，厚壁，充满储藏物质，有一个
完全封闭的有时有花纹的细胞壁
由营养细胞发生的 生理意义：渡过不良的环境。
(三)分布： 蓝藻约有150属，1500种，分布很广，但仍以
生活在水中的为多，且淡水中的多，海水中的 少；此外在潮湿的土壤中、岩石上、树干上也 常见，温泉中也有；还可与真菌共生成地衣。
念 珠 藻 属 代 表 植 物
念珠藻
(Nostoc flagelliforme)
发 菜
念 珠 藻 目 代 表 植 物
葛仙米
真枝藻目
真 枝 藻 属 双 歧 藻 属
单 歧 藻 属
蓝藻在植物界中的地位
Barghoon E． S．和Schops．J．W．于 1966—
1967年间，在南非特兰斯尔的无花果树群浅燧石 岩中，发现了类似细菌和蓝藻的微化石，据测定， 其年代为31亿年前的蓝藻化石。在寒武纪和奥陶 纪地层中，发现有完整藻殖段结构的蓝藻化石。 在泥盆纪地层中，发现了比较高级类型的多列藻 科化石，其藻体是具有异形胞的异丝体型。从这 些古生物学资料看，大约在35—33亿年前，地球 上出现了细菌和蓝藻。到寒武纪时，蓝藻特别繁 盛，称这个时期为蓝藻时代。
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。
双凹型隔离盘
颤藻
颤 藻 属
席 藻 属
区 别 ： 有 无 明 显 胶 质 鞘
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。
微 囊 藻
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。
色球藻属Chroococcus
繁殖
营养繁殖
单细胞藻类：细胞直接分裂 丝状体蓝藻：藻殖段方式
藻殖段形成方式
从丝状体死亡细胞处断裂 从异形胞、双凹分离盘（隔离盘）处断裂
任何机械作用造成的断裂都可产生藻殖段
死细胞
无性繁殖 外生孢子 内生孢子 厚壁孢子
外生孢子
管胞藻属 外生孢子
内生孢子
皮果藻属
厚壁孢子（休眠细胞）
蓝藻是一个独立的类群，是由单细胞球体类
型到具有胶囊和均匀结构的藻丝阶段。以盲 端结束，没有发展到较高级的植物。 蓝藻和细菌最接近，它们都是以细胞直接 分裂的方法进行繁殖，因而人们主张蓝藻和 细菌有共同的起源，并把两者合称为裂殖植 物，分两个纲，即裂殖藻纲和裂殖菌纲。蓝 藻因同化色素、段殖体等而与细菌区别。 蓝藻是最古老，最简单的一种植物。
电子显微镜下蓝藻细胞构造示意图 1．胶质鞘 2．类脂颗粒 3．细胞壁4．质
膜 5．核糖体 6．原始核7．光合作用片 层 8．糖原颗粒
色素质不在色素体内，而是分散于原生质的外 层，色素质中有亚显微的片层结构，有规律排 列，群集成为类囊体，个别的也在中央质内发 现。 蓝藻的光合色素主要是叶绿素ɑ、ß胡萝卜素和 藻蓝素，此外，还含有藻黄素和藻红素，这些 色素的不同含量使得藻体多呈蓝绿色，稀呈红 色、绿、红褐色、亮蓝等。 光合作用的贮藏营养物质是蓝藻淀粉和蓝藻颗 粒体
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。假空 泡或有或无。每个细胞外都