第五章藻类植物（ Alagae）

第五章藻类植物（Alagae）

（一）主要教学内容：1 藻类植物的特征和分门。2 蓝藻门、绿藻门、红藻门、褐藻门的特征及常见的药用藻类。（二）主要教学要求：1 掌握藻类植物的特征及低等植物的共同特征。2 熟悉常见的药用藻类。3 了解蓝藻门、绿藻门、红藻门、褐藻门的特征。

（一）藻类的形态构造及特点 • 自养性的原始低等植物，构造简单，没有根茎叶的分化，多为单细胞、多细胞群体、丝状体、叶状体和枝状体等，仅少数具有组织和类似根茎叶的分化。具有同高等植物一样的叶绿素、胡萝卜素、叶黄素，另含有藻蓝素、藻红素、藻褐素等其他色素。 • 光合作用产物各类藻类有别：蓝藻→蓝藻淀粉、蛋白质粒；绿藻→淀粉、脂肪；褐藻→褐藻淀粉、甘露醇；红藻→红藻淀粉。 • 无胚植物（合子直接形成新个体）：生殖分为有性和无性两类。无性生殖在孢子囊（sporangium）中产生孢子（spore），孢子发育成新植物体；有性生殖在配子囊（gametangium）中产生配子（gamete），配子结合成合子（zygote），合子萌发成新个体或产生孢子长成新个体。

（二）藻类的繁殖 • 1.营养繁殖：藻体的一部分由母体分离出去而长成一个新的个体。2.无性生殖：产生孢子，产生孢子的囊状结构称为孢子囊，孢子不需结合就可以长成一个新的个体。具有鞭毛的能游动的孢子称游动孢子，不具鞭毛不能游动的称静孢子和厚壁孢子。3.有性生殖：产生配子，产生配子的母细胞（囊状结构）称为配子囊，一般情况下，配子必须结合成合子，由合子萌发长成新的个体，或由合子产生孢子长成新的个体。

（三）生态习性及分布 • 1、气生藻：潮湿的土壤、树皮、岩石、墙壁等处； • 2、水生藻：淡水藻（绿藻、蓝藻）、海藻（绿、红、褐）； • 3、共生藻：地衣是真菌与藻类共生，形成共生复合体； • 4、附生藻：绿毛龟的甲壳上。 • 有的可耐受高温与低温 • 1、89℃温泉中，鸡蛋可煮熟，但蓝藻的某些种类正常生长； • 2、终年积雪线上，在零下数十度雪上，有使雪变红、绿、黄等颜色的冰雪藻。

（四）藻类药用概况 • 藻类蔬菜--人类健康的营养素：可供食用的色素有海带、紫菜、裙带菜、发菜等。 • 海洋藻类植物紫菜、龙须菜、裙带菜、羊栖菜、马尼藻、海带等，含有丰富的优质蛋白、氨基酸、维生素和人体必需的磷、镁、钠、钾、钙、碘、铁、硅、锰、锌等矿物质，其中有些成分是陆生蔬菜所没有的。近几年，世界上许多国家都对海藻的食用研究，发现经常吃海藻食物可使体液保持弱碱性，于健康有利，并对高血压、糖尿病、癌症等多种疾病有辅助治疗作用。 • 　海澡中的活性多肽，其功能同胰岛素相似，对糖尿病患者有较好的治疗和保健功能，海藻中的优质蛋白质、不饱和脂肪酸，正是糖尿病、高血压、心脏病患者所需要的。海带中的甘露醇有脱水利尿作用，可治肾功能衰竭、药物中毒、老年性水肿。紫菜中的牛磺酸对保护视力和老年人大脑起重要作用。海藻中的碘是甲状腺功能低下者的最佳治疗食物。海藻还能滤除锶、镭、镉、铅等致癌物质，有预防癌症的功效。

第二节藻类植物的分类 分类依据: • 1、藻类植物的形态； • 2、鞭毛的有无、数目、着生位置； • 3、细胞壁的成分； • 4、载色体的结构及光合作用色素种类； • 5、贮藏养分的类别； • 6、细胞核的构造； • 7、繁殖方式； • 8、生活史类型。

一、蓝藻门（Cyanophyta） （一）蓝藻门的一般特征最古老、最简单的藻类，分布于淡水或湿地。单细胞或多细胞的非丝状群体，或丝状体。多数细胞外有胶质鞘(即细胞壁两层，内层纤维素，外层果胶质)，有的群体外有共同的胶质鞘。细胞无真正的细胞核，只有核物质，为原核细胞，属于原核生物。原生质体分化为周质和中央质，周质中没有载色体，有光合片层；中央质位于中央，无核膜、核仁，有染色质。藻体蓝绿色，内含有叶绿素a和藻胆素等色素，其贮藏物质是蓝藻淀粉。

蓝藻门的一般特征 无有性生殖，通过细胞分裂进行繁殖。单细胞蓝藻细胞分裂后，形成单细胞个体；群体和丝状体蓝藻主要靠断裂来增加个体。断离的丝状体称为藻殖段。藻殖段的是由异形胞分隔形成的，或是由于丝状体中某些细胞的死亡，或在两个细胞之间形成双凹形分离盘等。异形胞是由营养细胞形成的，大小与营养细胞很相似，但壁厚，所含的物质均匀透明。蓝藻营养繁殖外，还可产生孢子进行无性繁殖。在丝状体类型中产生厚壁孢子。厚壁孢子由普通营养细胞体积增大，营养物质的积累和细胞壁的增厚形成的。孢子可长期休眠，以渡过不良环境。环境适宜时，孢子萌发，分裂形成新的丝状体。

分离盘

厚壁孢子和异形胞

葛仙米Nostoc commune Vauch 为念珠藻科。藻体细胞圆球形，连成弯曲不分枝的念珠状丝状体，外被胶质鞘，许多丝状体再集合成群，被总胶质鞘所包围，总胶质群体呈球形，状似木耳，蓝绿色。可食用，入药能清热收敛，益气明目。

生于水中，土中或草地上等潮湿的环境。由球形和椭圆形细胞排列成单列丝状体，有的种类在丝状群体外有公共的胶质鞘包被，而成片状。丝状体上也产生异形孢子和厚壁孢子。生于水中，土中或草地上等潮湿的环境。由球形和椭圆形细胞排列成单列丝状体，有的种类在丝状群体外有公共的胶质鞘包被，而成片状。丝状体上也产生异形孢子和厚壁孢子。

螺旋藻(Spirulina platensis) • 藻体富含蛋白质、维生素等多种营养物质，制成保健食品能防治营养不良症和增强免疫力。

二、绿藻门Chlorophyta) （一）绿藻门的一般特征绿藻门最为庞大，约有430属，6700种。其形态多种多样，有单细胞、有群体、丝状体和叶状体。其细胞的细胞核和叶绿体、所含的色素、贮藏的养分、及细胞的成分都与高等植物很相似。植物体呈绿色，色素包括叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素。贮藏的养料有淀粉和油类。淀粉核在叶绿体中，而不在细胞质中。绝大多数绿藻的营养体无鞭毛，不能运动。但在繁殖形成游动孢子和配子时有鞭毛，能运动。少数单细胞和群体类型的营养细胞前端有2或4条等长的鞭毛，终生能运动。最常见的绿藻：①单细胞种类，如衣藻属。②群体类，如实球藻属。③多细胞类，如团藻属。④丝状体类，如水绵属。繁殖：无性繁殖和有性繁殖。无性繁殖：营养细胞失去鞭毛，有丝分裂，原生质体分裂为2、4、6、8或16个子原生质体团，由母细胞壁包裹。各原生质体团产生新的细胞壁和鞭毛，形成游动孢子。母细胞成为游动孢子囊，囊破裂后，游动孢子逸出，发育成新的个体。不动孢子：似亲孢子（除大小外，余同母细胞）、厚壁孢子（纤维素）和休眠孢子（果胶）。有性生殖：多为同配生殖或异配生殖，少数为卵式生殖。配子：是生物进行有性生殖时产生的性细胞。同配生殖是指形态、大小、行为相同的两个配子之间的结合；异配生殖是指一个大而游动迟缓的大配子与小而活泼的小配子结合；卵式生殖则是大配子完全失去鞭毛，不再游动，称为卵，小配子行动活泼，称为精子，精子游向卵而完成结合。母细胞原生质体分裂为8~64个原生质体团，进一步发育为配子。配子的形成和形状，与游动孢子相似。配子成熟后，从母体中释放出来，两两相配，原生质体融合，鞭毛消失，形成厚壁的合子。合子休眠后减数分裂，产生4个游动孢子，合子壁破裂，4个游动孢子各自形成新的衣藻个体。

药用植物 蛋白核小球藻：绿藻门，浮游性的单细胞体，圆球形或椭圆形，细胞壁薄而均匀。体内有一绿色杯状或板状色素体。无性生殖为不动孢子，有性生殖尚未发现。种类很多，生长于淡水中，但有少数海水种类。性喜温暖，繁殖迅速。小球藻富含蛋白质，脂肪，糖类，矿物质和多种维生素。大量培养可供食用或人生饲料。

水绵(Spirogyra nitida) 是极为常见的绿藻。成片生于水底或漂浮于水面。丝状体不分枝，表面滑腻。每一细胞内有1至数条呈螺旋带状的叶绿体，其上面有一列淀粉核。细胞中有一个核和一个大液泡。藻体能治疮疡及烫伤。

无性繁殖：丝状体每个细胞皆能分裂，丝状体断裂可增加个体。有性生殖：是特殊的接合生殖，分为梯形接合和侧面接合。梯形接合(scalariform conjugation)：两条丝状体并列成对，相对处的细胞壁向外突起伸长并相接触，相接处细胞壁溶解，形成接合管(Conjugation tube)。此时，细胞的原生质体缩成一团，即为配子，一个配子经接合管渐渐进入另一细胞内，并与另一配子融合为合子。休眠的合子减数分裂，形成4个核，其中3个核退化，只有一个核的细胞发育成新的丝状体。侧面接合(lateral conjugation)：在同一丝状体相邻细胞的侧面形成接合管，其接合过程与梯形接合相似。水绵属生殖

梯形接合

6、石莼（Ulva） 石莼是常见的一种海藻，植物体为片状体，由2层细胞组成。生活史中有2种植物体，即孢子体和配子体，为同型世代交替的生活史。

供食用称海白菜，药用能软坚散结、清热祛痰、利水解毒供食用称海白菜，药用能软坚散结、清热祛痰、利水解毒

三、红藻门(Rhodophyta) （一）红藻门的一般特征植物体多为多细胞，呈丝状或片状。少数生活在淡水，绝大多数生活在海水。植物体一般为红色或紫红色，因为藻体内除了叶绿素a和类胡萝卜素外，还含有藻红素和藻蓝素，能生活在深水中。其贮藏营养为红藻淀粉，遇碘变紫红色。细胞壁外层富含果胶，内层纤维素，提取琼脂。无性繁殖产生没有鞭毛的不动孢子，有性繁殖为卵式生殖(果胞)。

红藻

石花菜(Gelidium amansii) • 红藻门，石花菜科。藻体紫红色或棕红色。扁平直立，丛生呈羽状分枝，一般高10—30厘米。分布于我国黄海，渤海，东海等海域。石花菜富含蛋白质，糖类，琼脂。入药有清热解毒和缓泻作用

紫菜Porphyra tenera • 在浅海岩礁上，生长着一种红藻类植物，颜色有红紫的、绿紫的及黑紫的区别，但干燥后却均呈紫色。这种海生植物虽属藻类，但却可作菜吃，所以取名紫菜。紫莱不仅味道鲜美，而且营养丰富，含有大量的蛋白质、脂肪、糖类、多种维生素和矿物质，尤其是碘的含量很高。所以在古代就用于治疗因缺碘而引起的大脖子病，古称“瘿”症。入药能请热利尿、软坚散结、消痰。

其他药用植物 • 海人草 Digenea simplex 藻体能驱蛔虫、鞭虫、绦虫。 • 鹧鸪菜（美舌藻、乌菜）Calogossa leprieurii 全藻含海人草酸及海人草素，能驱蛔、化痰、消食。

四、褐藻门(Phaeophyta) （一）褐藻门的一般特征藻类中进化地位较为高级的类群，绝大多数为海产。细胞壁外层褐藻胶，内层纤维素；体内含叶绿素a、c、类胡萝卜素和叶黄素，其中墨角藻黄素含量高，所以植物体常呈褐色；能生活在深水中。其贮藏的营养为褐藻淀粉和甘露醇、碘。褐藻均为多细胞个体。生活史有明显的世代交替现象。即有性世代和无性世代；或孢子体世代与配子体世代。繁殖时带片两面产生许多孢子囊，经减数分裂产生许多游动孢子。孢子成熟后从囊内放出，遇合适环境萌生成雌雄配子体两种，以后分别形成具卵细胞的卵囊和具精子的精囊。精子从精囊中释放出来，依靠水游到卵囊，与卵结合成合子。合子不经过休眠而萌发成新的孢子体。

2海带生活史

羊栖菜 • 系浅海中多年生藻类植物，属褐藻类马尾藻科，生于低潮低海水激荡处的岩石上，分布于山东、浙江等沿海地区。羊栖菜具有很高的药用价值和食用价值，《本草纲目》等书籍中均有记载，并作为药物使用至今。其味苦咸，性寒，入肺、脾、肾经，有软坚、消痰、利水、泄热之功能，主治瘰疠、瘿瘤、积聚、水肿、脚气、睾丸肿痛等。中国《中药大辞典》对羊栖菜的化学成分及药理做了详细的介绍。主要成份：含藻胶酸20.8％、粗蛋白7.95％、甘露醇10.25％、灰分37.19%、钾12.82%、碘0.03%，并含有丰富的多糖、食物纤维素、B族维生素、17种氨基酸以及矿物质和微量元素。

食之对人体的主要作用： • ①防止甲状腺肿大； • ②抗血液凝固，预防血栓生成； • ③降血脂作用，能降低血液中胆固醇水平和含量； • ④血液的扩容剂，其扩容效力与右旋糖酐相似，对肝、脾、肾、骨髓无伤害，一般无过敏，能增进造血功能； • ⑤对某些真菌有抑制作用； • ⑥有降低血压作用。　被认为是当今最有食用价值的海洋藻类，常年食用延年益寿！

第九节藻类植物小结 藻类植物繁殖及生活史的演化：藻类植物繁殖后代是沿着从营养繁殖，无性繁殖到有性繁殖的路线发展的。 1.有些蓝藻，仅有营养繁殖，没有无性和有性生殖。 2.有的藻类仅有营养繁殖和无性繁殖，而没有有性繁殖。植物体没有单倍体和双倍体之分。 3.多数藻类都有有性生殖。有性生殖是沿着同配、异配、卵式生殖的方向发展。同配比较原始，卵式生殖是最进化的。有性生殖的出现必然发生减数分裂，形成单倍体核相和双倍体核相交替的现象。根据减数分裂发生的时间不同，可分为三种类型： ①减数分裂发生在合子萌发之前，在这种藻类的生活史中，只有一种植物体—单倍体，合子唯一的二倍体阶段，如衣藻、轮藻。 ②减数分裂发生在配子囊形成配子时，这种藻类生活史中也只有一种植物体—二倍体，配子唯一的单倍体阶段，如松藻、鹿角菜。 ③生活史中有世代交替现象，即单倍体和二倍体交替。生活史中形成配子时和合子萌发时都不发生减数分裂，合子萌发形成双倍植物体。双倍体植物进行无性生殖，在孢子囊形成孢子时发生减数分裂，孢子萌发形成单倍植物体，单倍体植物进行有性生殖，产生精子和卵子，精卵结合形成合子。从合子开始到减数分裂发生，这段时期为无性世代；由孢子开始一直到配子形成，这一时期为有性世代。

第五章藻类植物（ Alagae）