第五章 藻 类 植 物

教学目标 掌握藻类植物的基本特征; 掌握藻类分门的依据; 掌握蓝藻门、绿藻门、红藻门、褐藻门的特征异同及各门的主要代表植物种类； 了解藻类植物的经济价值

5.1 藻 类 植 物 概 述 一群具有光合作用色素、能独立生活的自养原植体植物。 衣藻 水绵

5.1.1 藻类植物的特征 ◆ 具有光合作用色素 ◆ 生殖器官多为单细胞，无保护层保护 ◆ 无根、茎、叶的分化 ◆ 无胚的形成

5.1.2 藻类植物的分类依据 根据上述特征，把藻类分成9门：蓝藻门、裸藻、甲藻、金藻、黄藻、硅藻、绿藻、红藻门、褐藻 ◆ 根据光合色素的种类 ◆ 贮藏养分的种类 ◆ 细胞壁的成分 ◆ 鞭毛有无及着生的位置和类型 ◆ 有性生殖的方式：同配生殖、异配生殖、卵式生殖 ◆ 生活史 根据上述特征，把藻类分成9门：蓝藻门、裸藻、甲藻、金藻、黄藻、硅藻、绿藻、红藻门、褐藻

5.1.3 生态习性及分布 藻类约90%生活在水中(淡水或海水)，称为水藻或海藻；其它生活在潮湿的岩石、墙壁、土表、树干上，称为亚气生藻，如色球藻属 (Chroococcus)、堇青藻等。

5.2 蓝藻门(Cyanophyta) 5.2.1主要特征 ⑴ 藻体形态：单细胞、群体、丝状体 ⑵ 细胞结构：具有明显细胞壁，原生质体分化为中心质和周质两个部分，无细胞器和细胞核，故又称原核生物 (prokaryote)。

周质(色素质)： 叶绿素a，藻胆体，叶黄素；气泡。 中心质(中央体)： 原始核 蓝藻淀粉、蓝藻颗粒体等 ① 细胞壁：主要成分为肽聚糖，外有果胶酸和粘多糖构成的胶质鞘。 ② 原生质体： 周质(色素质)： 叶绿素a，藻胆体，叶黄素；气泡。 中心质(中央体)： 原始核 ③ 贮藏物质(光合产物)： 蓝藻淀粉、蓝藻颗粒体等 ④ 鞭毛：无鞭毛。

蓝藻无有性生殖。主要的生殖方式为营养繁殖和无性生殖 ⑶ 繁殖： 蓝藻无有性生殖。主要的生殖方式为营养繁殖和无性生殖 营养繁殖：单细胞—细胞分裂 群体—群体破裂 丝状体—形成藻植段 无性生殖： 内生孢子 外生孢子 厚壁孢子 内生孢子 外生孢子

分类： 蓝藻门有1纲，3目，150属，约1500种。（色球藻目、管胞藻目、颤藻目） 5.2.2 蓝藻生态习性及主要类群 蓝藻门分布极广，从两极到赤道，从高山到海洋，主要生活在淡水中，海水中也有，还有亚气生蓝藻 。有些种类还与真菌共生形成地衣。 分类： 蓝藻门有1纲，3目，150属，约1500种。（色球藻目、管胞藻目、颤藻目）

代表种类 食用蓝藻：发状念珠藻（发菜）、普通念珠藻（地木耳）、拟球念珠藻（葛仙米）、海苞菜等

地木耳 葛仙米

固氮蓝藻：念珠藻、鱼腥藻、单岐藻等。

放氢蓝藻：柱状鱼腥藻、颤藻等

水华蓝藻：微囊藻、鱼腥藻、束丝藻、颤藻等 微囊藻属(Microcystis)

5.2.3 蓝藻在植物界的地位 蓝藻是植物界进化水平最低的类群。 其原始性： ① 原核 ② 没有叶绿体（载色体）等细胞器、无鞭毛 ③ 无有性生殖 ④ 最早出现的绿色植物(33-35亿年) ⑤ 耐高温，保留了祖先的原始性

5.2.4 经济意义 质68% ） 蓝藻形成水华的条件： 水体富营养化+温度+静止水体 ◆ 食用：地木耳、发菜、螺旋藻（含蛋白 ◆ 固氮：项圈藻（鱼腥藻）——异形胞 ◆ 饵料： ◆ 危害：形成水华（水花） 蓝藻形成水华的条件： 水体富营养化+温度+静止水体

5.2.5 几个常见的概念 异形胞：是由营养细胞组成的，大形、厚壁、透明，无某些同化色素，有繁殖作用，有固氮作用。 藻植段：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形分离盘，以及机械作用等将丝状体分成许多小段，每一小段称为藻植段。 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。 外生孢子：形成外生孢子时，细胞发生横分裂，形成大小不等的两块原生质，上端较小的形成孢子，基部较大的一块仍保持分裂能力，继续分裂，不断形成孢子。 内生孢子：内生孢子是由于母细胞增大，原生质体进行多次分裂，形成许多具有薄壁的子细胞，母细胞壁破裂后全部放出，每个孢子萌发形成1个新的植物体。

5.3 硅藻门 (Bacillariophyta) 5.3.1 主要特征 ① 体型：单细胞、可连接成多细胞的群体或少数几种为丝状体。 但细胞间结合得不紧密，每个细胞都可以单独生活

② 细胞结构 细胞壁：壁由果胶质+硅质形成，相当坚硬，称硅藻壳 frustule。由上、下壳套合而成。 光合色素：叶绿素a、c，胡萝卜素，叶黄素等；藻体通常是金褐色。 载色体：小盘状、片状，1-多数 贮存养分：油，金藻昆布糖，异染小粒。 鞭毛：仅精子具鞭毛。

③ 硅藻的繁殖 ◆ 细胞分裂：一个细胞分为两个原生质体时，每个细胞各有一半母细胞的壁，母细胞壳在子细胞里都是上壳。 ◆ 有性生殖：产生复大孢子auxospore。 同配、异配、卵式、自配、单性。

5.3.2 硅藻的生态习性及主要类群 含中心硅藻与羽纹硅藻2纲8目16000种。 硅藻生活在各种水体，包括海水，淡水，也有许多生长在土壤中。在海水中以中心硅藻类占优势，相反，在淡水中则以羽纹硅藻类为主。

中心硅藻与羽纹硅藻 中心硅藻类（辐射硅藻类）：圆形，辐射对称，壳面上的花纹也是自中央一点向四周呈辐射状排列。 羽纹硅藻类：长形，花纹排列成两侧对.称。 舟形藻 圆筛藻

双菱藻属 圆筛藻属 直链藻属 桥弯藻属 角 毛 藻

5.3.3 硅藻的价值 1.提供氧气：地球上有70%的氧气是浮游植物释放出来的，浮游生物每年制造的氧气就有360亿吨，占地球大气氧含量的70%以上，而硅藻数量又占浮游生物数量的60%以上。 2.饵料：硅藻是鱼、贝、虾类特别是其幼体的主要饵料，它与其他植物一起，构成海洋的初级生产力。 3.硅藻土的利用：经过漫长的年代，那些在海底沉积下来的以硅藻为主要成分的沉积层，逐渐形成了经济价值极高的硅藻土。硅藻土不但含有丰富的营养物质，而且还能完好地保存动植物的遗体，在古生物学研究领域具有重要意义。 4.环境监测：是监测湖泊酸化最好的指示生物。也可监测水体重金属和有机污染等问题。

5.4 绿藻门 (Chlorophyta ) 5.4.1 主要特征 ① 体型：单细胞、群体、丝状体、管状体片状体等 。

② 细胞结构 细胞壁：纤维素、果胶质 色素体（叶绿体）：杯状、片状、星状、带状等 光合色素：主要为叶绿素a、b，叶黄素和胡萝卜素 贮存养分：淀粉 鞭毛：等长，2条、4条或多条，顶生 。

③ 绿藻的繁殖 （1）营养繁殖：细胞分裂和丝体的断开。 （2）无性生殖：产生游动孢子或静孢子。 （3）有性生殖： 同配生殖：大小一致的动配子的接合； 异配生殖：大小不一致的动配子的接合； 卵式生殖：雄配子能游动，雌配子大，不动； 接合生殖：同宗配合或异宗配合。

5.4.2 绿藻的分类及代表植物 绿藻有430属8600种，一般分为两个纲（绿藻纲，轮藻纲）13个目。90%的绿藻分布于淡水中，少数分布于海水或半咸水中。

① 衣藻属( Chlamydomonas ) 2、整个生活史过程中唯一双倍是合子 3、减数分裂发生在合子萌发期 4、生活史有核相交替，无世代交替

② 水绵属Spirogyra

③小球藻属Chlorella 植物体是单细胞浮游性种类，圆形或椭圆形。体内含有片状和杯状叶绿体，一般无淀粉核。 无性生殖时，产生 不能游动的似亲 孢子(autospore)。

▲有类似根、茎、叶的区分，具节和节间，节上轮生短枝，短枝也分化成节和节间，短枝的节上轮生刺状细胞。 ④ 轮 藻 ▲有类似根、茎、叶的区分，具节和节间，节上轮生短枝，短枝也分化成节和节间，短枝的节上轮生刺状细胞。 ▲ 有性生殖时，在刺状细胞的上方形成卵囊，下方形成精子囊。 ▲ 合子萌发过程经过原丝体阶段，萌发时为减数分裂。 ▲ 无论主枝还是短枝，藻体具有大型的顶端细胞。

⑤ 其它习见绿藻 团藻

5.4.3 绿藻的经济价值 （1）食用及撮胶质：石莼、瞧膜等大型经济海藻，既可食用又可提取胶质、糊精作为粘着浆料。小球藻蛋白质含量高达50%，又含脂肪及多种维生素，可制高级食品或药剂。 （2）饵料：浮游种类如小球藻属、扁藻属、杜氏藻属等是海产经济动物幼体的重要的饵料。 （3）净化水体：水绵等可大量吸收氮肥，净化水体。 （4）丝状绿藻俗称为“青泥苔”或“青苔”，还可形成水华。

5.4.4 绿藻在植物界中的地位 绿藻与高等植物有相同的光合色素，光合产物均为淀粉，鞭毛都是尾鞭型。认为绿藻门在植物系统发育中处于主干地位，甚至所有的高等植物均出自绿藻某一类群。1975年美国R A Lewin发现了原核的绿藻，具有叶绿素a和b，从而对原核生物到真核生物的发展有了真实的根据。还有佛氏藻Fritshiella tuberosa有直立和匍匐枝分化，有世代交替现象，有人认为它有可能发展出高等植物。

5.5 红藻门(Rhodophyta) 5.5.1 主要特征 ①藻体：少数为单细胞，极少群体，多数是多细胞体：丝状体、叶状体、枝状体。

色素体（叶绿体）：低级的为星芒状，位于细胞质中，高级的为颗粒状、盘状，位于细胞边缘。 ② 细胞结构 细胞壁：外层为果胶质，内层为纤维素； 色素体（叶绿体）：低级的为星芒状，位于细胞质中，高级的为颗粒状、盘状，位于细胞边缘。 光合色素：叶绿素a,d，胡萝卜素，叶黄素，藻胆体（藻红素多，藻蓝素少） 贮存养分：红藻淀粉，红藻多糖； 鞭毛：无

③ 红藻的繁殖 ◆ 营养繁殖：以分裂繁殖为主 ◆ 无性生殖：单孢子或四分孢子 ◆ 有性生殖：复杂的卵式生殖

5.5.2 红藻的分类及代表植物 约558属，3740种。1纲2亚纲—紫菜亚纲、真红藻亚纲。 绝大多数为海产，营固着生活；仅50余种生活于淡水中。

代表种类： 紫菜属 Porphyra 甘紫菜 Porphyra tenera Kjellm. 植物体叶状体，单层或两层细胞，细胞单核，基部楔形或圆形，以固着器固着于岩石上。

生活史特点： （1）紫菜生活史中减数分裂不是发生在果孢 子时，而是在形成壳孢子时。 （2）配子体即叶状体紫菜，孢子体即丝状体 壳斑藻。 （3）异形世代交替

石花菜 Gelidium amansii Lamouroux :提制琼胶 海萝Gloiopeltis furcata ：提制海萝胶，用于纺织

江蓠Gracilaria txetorii ： 海人藻Digenea simplex ：提取海人藻酸 鹧鸪菜(美舌藻、乌菜)Caloglossa leprieurii ：药用 鹧鸪菜 江蓠

5.5.3 经济价值 ① 食用：紫菜等 ② 工业原料：江蓠属、石花菜属、麒麟菜属、鸡毛菜属 ( Pterocladia )植物可制琼胶，也是通便剂；海萝属提取海萝胶来浆丝，用来纺织香云纱。 ③ 药用：海人草 ( Digenea simplex )治蛔虫；红叶藻属( Delesseria )植物含有阻止血凝固的物质，是治疗肝出血的有效剂。

5.6 褐藻门(Phaeophyta ) 5.6.1 主要特征 ① 藻体：体型：无单细胞和群体种类，均为多细胞体或分枝的丝状体、叶状体。

② 细胞结构 细胞壁：内层为纤维素，外层为褐藻胶。 色素体（叶绿体）：低级的为星芒状，位于细胞质中，高级的为颗粒状、盘状，位于细胞边缘。 光合色素：叶绿素a、c，β胡萝卜和叶黄素（墨角藻黄素为主），藻体呈橄榄绿色，或者深褐色。 贮存养分：主要是褐藻淀粉和甘露醇； 鞭毛：2条，侧生不等长 。

③ 褐藻的繁殖 （1）营养繁殖：以断裂方式进行 （2）无性生殖：孢子游动或不游动 （3）有性生殖：同配、异配、卵式生殖

5.6.2 褐藻的分类及代表植物 褐藻1500种，分3纲250属。按生活史类型3纲是同型（等）世代纲、异型（不等）世代纲和无孢子纲。 褐藻门植物主要分布在海洋中，尤其在寒海中分布最多，是海底世界的主要植物类群。 代表植物： ◇ 水云目(Ectocarpales)：水云属(Ectocarpus) ◇ 海带目(Laminariales)：海带(Laminaria japonica) ◇ 墨角藻目(Fucales)：鹿角菜(Pevetia siliquosa)

（1） 食用海藻 ① 海带 ◆ 形态：包括——固着器、带柄、带片。 ◆ 结构：带柄和带片分化成——表皮、皮层、髓部。

海带的生活史： ◆ 孢子体大而有组织分化，配子体只有十几个细胞组成； ◆ 减数分裂发生在形成游动孢子期； ◆ 以孢子体占优势的异形世代交替。

裙带菜 鹿角菜

（2） 可用于工业原料的褐藻 海带、巨藻等用于提取褐藻胶（褐藻酸、褐藻酸盐及其衍生物），用于纺织印染、食品、医药等行业。

（3）药用褐藻 海带、铁钉菜、昆布、裙带菜、羊栖菜、海篙子等

5.6.3 褐藻的经济价值 （1）食用：海带、昆布、裙带菜、马尾藻、鹿角菜， （2）工业原料：提取褐藻胶、甘露醇、碘、褐藻淀粉； （3）药用：海带可治甲状腺肿，褐藻酸钠可防止吸收放射性锶Sr90，有些褐藻可作代血浆、抗凝剂等等； 4、饵料或肥料：马尾藻等。

5.7 藻类植物小结 5.7.1 什么是藻类植物 自养的原植体植物 5.7.2 藻类植物细胞的演化 细胞核：原核中核（如甲藻、裸藻）真核 5.7 藻类植物小结 5.7.1 什么是藻类植物 自养的原植体植物 5.7.2 藻类植物细胞的演化 细胞核：原核中核（如甲藻、裸藻）真核 细胞质：无细胞器分化有细胞器分化 细胞分化：不分化(衣藻)分化(轮藻)有类似 组织的分化(海带)

色素：

5.7.4 生殖及生活史的演化 5.7.3 植物体的演化 单细胞(衣藻)群体(空球藻)多细胞(海带)自由游动不游动固着生活 （1）营养繁殖 无性生殖有性生殖 （2）生活史中减数分裂发生时间不同 ◆ 合子RD：衣藻、水绵 ◆ 配子RD：硅藻、鹿角菜 ◆ 孢子RD：海带、紫菜

（3）生活史类型： ① 合子减数分裂型的生活史 ② 配子减数分裂型的生活史 ③ 孢子减数分裂型的生活史：同型世代 异型世代交替

5.7.5 藻类植物和其他植物的联系 门 蓝藻门 绿藻门 红藻门 褐藻门 藻体形态结构 细胞壁 色素 贮藏产物 鞭毛 分布及其他 单细胞、群体、丝状体 粘肽、粘多糖 叶绿素a、藻蓝素、藻红素、黄色色素。 蓝藻淀粉、蓝藻颗粒体 无 有淡水也有海水 绿藻门 单细胞、群体、叶状体 纤维素、果胶质 叶绿素a、b，及α、β-胡萝卜素和一些叶黄素。 淀粉、油类 2、4条顶生、等长鞭毛 大多淡水产，少部分海产 红藻门 极少数单细胞，绝大多数为多细胞，丝状、叶状、枝状 内层纤维素、外层果胶质 叶绿素a、d， β-胡萝卜素、叶黄素、藻红素占优势。 红藻淀粉，红藻糖 多为海产 褐藻门 均为多细胞，丝状、叶状、管状等，有一定的组织分化 内层纤维素、外层藻胶，还含有1种褐藻糖胶 叶绿素a、c， β-胡萝卜素、叶黄素（主要是墨角藻黄素） 褐藻淀粉、甘露醇 2条侧生不等长鞭毛 绝大多数海产

5.7.6 藻类植物与人类生活的关系 1、食用藻类： 2、藻类与渔业的关系：鱼、虾等的主要饵料 ；赤 潮、水华危害 3、藻类在农业上的应用：固氮蓝藻、淤泥 4、藻类在工业上的应用：褐藻、红藻 、硅藻 5、藻类在医药上的应用：石花菜、海人草、鹧鸪菜 6、消除污染，净化废水：栅藻、绿颤藻、螺旋 藻、绿裸藻等 7、指示植物：盘星藻属（油田）、藻矿   

思考题 1. 藻类植物的基本特征是什么？藻类植物的分门根据是什么？一般分为哪些门？ 2. 蓝藻门的主要特征是什么？ 3. 绿藻门的特征是什么？为什么说绿藻是植物界进化的主干？ 4. 简述水绵的形态构造和接合生殖的过程，它的生活史属何种类型？ 5. 试述紫菜的生活史和它的经济价值？ 6. 褐藻门的主要特征是什么？ 7. 试述海带的形态构造及其生活史。 8. 藻类植物的生活史有哪些基本类型？ 9. 什么叫核相交替？核相交替与世代交替有何区别？