藻類的基本形態結構

藻類的基本形態結構

藻類是一群沒有根、莖、葉分化的葉狀體植物，其中大多數種類的個體都非常小，需要在顯微鏡下才能看見。藻類的形態以及群體中的細胞數目、排列方式和細胞間的相互關係在分類上都佔有重要的地位，也是分類的重要依據，具體有以下幾個主要特徵：

1.       藻類形態的多樣性

雖然藻類的結構非常簡單，但它們的形態卻是多種多樣的。在單細胞的藻類中，其形態有球形、圓盤形、卵圓形、橢圓形、圓柱形、方形、紡錘形、梭形、月牙形、菱形、針形、三角形、傘形、楔形、S形、多角形和一些不規則的根足型等；在多細胞藻類中，其形態有絲狀、帶狀、鏈狀、樹狀、囊狀、扇形、放射狀、星形、片狀以及其他一些不定型的群體等。

2.      藻類個體差異懸殊

最小的藻類只有0.5微米，最大的藻類卻有數百米。通常只有1~2根頭髮絲那樣粗細，有的還不到髮絲直徑的1/50，甚至只有髮絲直徑的1/100，即在0.001~1毫米之間。

3.      藻類細胞的多樣性

藻類的細胞可分爲普通營養細胞（包括異形胞）和生殖細胞兩大類。其中，生殖細胞又可分爲厚壁胞、複大孢子、似親孢子、動孢子、靜孢子、藻殖段、配子和合子等。

4.      藻類細胞結構的多樣性

無論是營養細胞、還是生殖細胞其結構都可分爲細胞壁和原生質體兩部分，具體有以下幾方面的表現：

1)    細胞壁

藻類細胞表層具有一層細胞壁，有些藻類的細胞壁非常薄，容易破裂；有的卻非常堅硬。絕大多數藻類細胞壁都是由纖維素和果膠質構成的，同時還含有少量藻酸銨鹽、藻多糖和聚半乳糖硫酸酯等成分，以提供可與金屬離子結合的氨基、酰胺基、醛基、羥基、硫醇等功能基團，使得藻類細胞壁帶有負電荷，容易與帶正電的金屬離子結合，這種結構決定了藻類可富集金屬離子。但是，硅藻的細胞壁則比較特殊，其成分主要是二氧化硅，因此非常堅硬。藻類的細胞壁具有多孔結構，是一種具有高度選擇性的半透膜。但是數藻類的細胞壁已經演變成動物細胞膜那樣堅韌且富有彈性的周質體，又稱表質，使得其細胞內的原生質體呈裸露狀態，因而它們的細胞形狀可以改變並象原生動物那樣作快速運動，裸藻和其他藻類的部分生殖細胞（動孢子、配子等）就是這種情形。此外，有些藻類的細胞壁還具有各種花紋、突起、棘、刺等附屬物，這些結構能增加藻類的表面積，對浮游藻類的生活具有特殊的意義。

2)     細胞核

只有一個細胞核的藻類又被稱為“單核體藻類”，具有多個細胞核的藻類稱為“多核體藻類”。藻類細胞內的細胞核數目通常是恆定不變的，但有少數藻類細胞中的細胞核數目會因細胞的生長變化而變化，例如一些紅藻細胞在幼體時為單核，成熟時則變為多核。

3)     色素體

色素體，又名載色體，是一種用來接收光能的色素蛋白體，相當於高等植物中的葉綠體。色素體是生物由原核變爲真核的重要標志。除藍藻、原綠藻和極少數無色素的裸藻、隱藻外，其它所有藻類的細胞內都有一個或一個以上的色素體，有的多達十幾個。

色素體的結構非常精巧，它是由原核生物吞食光合細菌後形成的共生體。它的外面包着一層薄薄的質膜，裏面則是一些被稱爲基質的微小緑色顆粒。一個色素體內有幾十個這樣的基質，每個基質又是由許多類囊膜曡卷在一起的，數以萬計的色素和一些酶蛋白就集中在這些基質中，光合作用的過程就在這裡進行，被視爲食品加工和能量轉化的場所。

色素體的顏色會在藻類不同的生長發育階段、不同的營養狀態和不同的光線條件下發生變化。例如，將藻類長時間置於蔭暗處，其色素體中的葉綠素會因光線減弱而變成白色或灰白色，少數會變成橘紅色，一旦恢復光照又可變回綠色。藻類的色素可分為四大類：葉綠素、胡蘿蔔素、葉黃素和藻膽素。由於色素種類很多，使藻類的外表看起來有不同的顏色。

藻類色素體中的色素是一種能吸收可見光的特殊物質, 主要存在於類囊體膜上，輿類囊體膜上的蛋白質一起構成有吸收可見光功能的色素蛋白複合體。色素蛋白在紫外線照射下會發出紅、黃、綠等一系列不同顏色的熒光，具體產生的顏色視色素蛋白的種類而定。例如，有些藻類在形態上與細菌非常相似，在普通光學顯微鏡下兩者非常難以區別，如果利用熒光顯微鏡就會很快將它們區別開來（即藻類會在熒光顯微鏡發出熒光，細菌則沒有熒光）。

4)    空泡

成熟的藻類細胞內常有單層膜包圍形成的一個大而充滿液體的液泡，是細胞在生長和發育過程中的小液泡融合而成的。液泡內主要是水份，此外，尚有離子、生物鹼、礦物、氨基酸、醣蛋白質和少量色素等。液泡可儲存一些暫時不用的物質，也可積存細胞雖然不需要但卻無法排出的物質，可以在環境不良時使用。液泡對藻類細胞的形狀維持也很重要，當它充滿液體時，因膨脹的關係可使植物細胞維持一定的形狀，如果缺水，液泡就會萎縮變小，藻類也就隨之縮小或枯萎。

5)   對於有運動能力的藻類常常還具有以下特徵：

a. 眼點

運動藻類常具有一個橘紅色眼點。

b.  鞭毛

有些藻類還有鞭毛，能象原生動物一樣靈活快捷地運動。只是它們的細胞內含有葉綠素，而原生動物沒有葉綠素。這種有鞭毛、能運動的藻類稱為“鞭毛藻類”。有些藻類的鞭毛是終生的，有些只是生殖細胞纔有。綠藻繁殖時形成的遊動孢子具有等長的鞭毛2或4條。鞭毛藻的遊動孢子有不等長的鞭毛2條。矽藻在有性繁殖時，會產生兩個形狀相同的配子，且具2條不等長的鞭毛。