现代生命科学 第六章 植物与植物的多样性 叶创兴 生命科学学院 Tel. 02084112874(O); 84038449(H)
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一． 关于植物 ⚫ 植物的特点 • 能捕捉阳光，利用空气中的CO2，水及溶解 在水中的无机盐，制造和累积有机养料，这 种光能自养生物称为植物。植物界包括藻类， 地衣，苔藓，蕨类及种子植物五大类。除了 藻类植物的一部分具有单细胞的个体，大部 分的藻类在水体中包括淡水河塘和海洋中生 活外，多数植物具有多细胞体，在陆地上生 活
一． 关于植物 ⚫ 植物的特点 • 能捕捉阳光，利用空气中的CO2，水及溶解 在水中的无机盐，制造和累积有机养料，这 种光能自养生物称为植物。植物界包括藻类， 地衣，苔藓，蕨类及种子植物五大类。除了 藻类植物的一部分具有单细胞的个体，大部 分的藻类在水体中包括淡水河塘和海洋中生 活外，多数植物具有多细胞体，在陆地上生 活
⚫ 植物对地球的贡献 • 地球的演化已有大约50亿年了，大约在30亿年 前，在海水里已存在着无数能进行光合作用的 单细胞植物，蓝藻就是海洋中最早的单细胞生 物之一。它们的存在和不断产生，进行光合作 用时放出的氧气，慢慢地改变了大气层大气的 组成。又由于太阳能与氧气的作用在大气层的 外围产生一层厚厚的臭氧层，因此太阳紫外线 辐射被大大减低，从而保护了水面下的植物
⚫ 植物对地球的贡献 • 地球的演化已有大约50亿年了，大约在30亿年 前，在海水里已存在着无数能进行光合作用的 单细胞植物，蓝藻就是海洋中最早的单细胞生 物之一。它们的存在和不断产生，进行光合作 用时放出的氧气，慢慢地改变了大气层大气的 组成。又由于太阳能与氧气的作用在大气层的 外围产生一层厚厚的臭氧层，因此太阳紫外线 辐射被大大减低，从而保护了水面下的植物
• 植物的登陆 • 蓝藻（Cyanophyta, Cyanobacteria）可能是第一个登上 陆地的，后来绿藻（green algae） • 和菌物(fungi)也是循此逐渐进入陆地的，再到后来， 绿藻和菌物的共生体——地衣——也出现了。当蓝藻、 绿藻、菌物、地衣等登上陆地，它们产生的有机物及 死后遗骸的大量积累，在局部的地区形成了土壤。接 着苔藓植物和其它一些植物得以从土壤中立足，发展， 这一过程反过来又加速了土壤中有机物的积累。 • 植物物种类 • 现在植物界包含55万种以上。藻类植物，特别是绿藻 被认为可能是高等植物的共同祖先。没有它们也就没 有高等植物，也就没有人类和其它陆栖动物的发展
• 植物的登陆 • 蓝藻（Cyanophyta, Cyanobacteria）可能是第一个登上 陆地的，后来绿藻（green algae） • 和菌物(fungi)也是循此逐渐进入陆地的，再到后来， 绿藻和菌物的共生体——地衣——也出现了。当蓝藻、 绿藻、菌物、地衣等登上陆地，它们产生的有机物及 死后遗骸的大量积累，在局部的地区形成了土壤。接 着苔藓植物和其它一些植物得以从土壤中立足，发展， 这一过程反过来又加速了土壤中有机物的积累。 • 植物物种类 • 现在植物界包含55万种以上。藻类植物，特别是绿藻 被认为可能是高等植物的共同祖先。没有它们也就没 有高等植物，也就没有人类和其它陆栖动物的发展
二． 藻类植物 （一）蓝藻（Cyanophyta） • 蓝藻，又称为蓝细菌（Cyanobacteria），或蓝绿 藻（blue-green algae），属于原核生物 （Prokaryotes），细胞壁不含纤维素，没有真正 的细胞核，也没有真正的叶绿体，只有类囊体 （thylakoids），含叶绿素a，藻胆体（藻蓝素与 藻红素和组蛋白结合的颗粒体），光合作用产物 为蓝藻颗粒体（cyanophycin）、蓝藻淀粉 （cyanophycean starch）。一部分蓝藻为亚气生 （subaerial）种类，生于树皮、岩石、外墙 ，大 部分蓝藻生活在淡水的河、塘、湖沼中。蓝藻有 单细胞，群体，丝状体类型，具有包裹在外面的
二． 藻类植物 （一）蓝藻（Cyanophyta） • 蓝藻，又称为蓝细菌（Cyanobacteria），或蓝绿 藻（blue-green algae），属于原核生物 （Prokaryotes），细胞壁不含纤维素，没有真正 的细胞核，也没有真正的叶绿体，只有类囊体 （thylakoids），含叶绿素a，藻胆体（藻蓝素与 藻红素和组蛋白结合的颗粒体），光合作用产物 为蓝藻颗粒体（cyanophycin）、蓝藻淀粉 （cyanophycean starch）。一部分蓝藻为亚气生 （subaerial）种类，生于树皮、岩石、外墙 ，大 部分蓝藻生活在淡水的河、塘、湖沼中。蓝藻有 单细胞，群体，丝状体类型，具有包裹在外面的
• 粘滑胶质鞘（mucus-sheath）。一些蓝藻 种类在富营养化的水体表面下繁殖非常 迅速，常封闭水面，发出腥气，耗尽水 中的氧气，使鱼窒息死亡。 • 约1 500种蓝藻。鱼腥藻属（Anabaena）多种， 能利用大气中的氮气在体内合成氨基酸。当水 体中含氮化合物缺乏时，一些细胞发育出异形 胞（heterocysts），异形胞能制造固氮酶，其 产生的氮化物以及光合色素体产生的碳水化合 物，在鱼腥藻藻丝上是共享的。 • 蓝藻固沙
• 粘滑胶质鞘（mucus-sheath）。一些蓝藻 种类在富营养化的水体表面下繁殖非常 迅速，常封闭水面，发出腥气，耗尽水 中的氧气，使鱼窒息死亡。 • 约1 500种蓝藻。鱼腥藻属（Anabaena）多种， 能利用大气中的氮气在体内合成氨基酸。当水 体中含氮化合物缺乏时，一些细胞发育出异形 胞（heterocysts），异形胞能制造固氮酶，其 产生的氮化物以及光合色素体产生的碳水化合 物，在鱼腥藻藻丝上是共享的。 • 蓝藻固沙
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• （二）单细胞藻类 • 单细胞藻类包括裸藻（Euglenophyta）、金藻 （Chrysophyta）、甲藻（Pyrrhophyta）三大类 群，也有把它们归入原生生物（Protistans）的。 植物体以单细胞占优势，多为浮游植物，体型 微小，随水漂流或具鞭毛能运动，是水生环境 中食物链始初的一环。在水体中包括湖、塘、 河流以及在海洋中常大规模地出现某一单细胞 的藻类，形成赤潮，其藻类毒素及水体缺氧造 成大批养殖鱼虾死亡，给生产上靠成重大损失
• （二）单细胞藻类 • 单细胞藻类包括裸藻（Euglenophyta）、金藻 （Chrysophyta）、甲藻（Pyrrhophyta）三大类 群，也有把它们归入原生生物（Protistans）的。 植物体以单细胞占优势，多为浮游植物，体型 微小，随水漂流或具鞭毛能运动，是水生环境 中食物链始初的一环。在水体中包括湖、塘、 河流以及在海洋中常大规模地出现某一单细胞 的藻类，形成赤潮，其藻类毒素及水体缺氧造 成大批养殖鱼虾死亡，给生产上靠成重大损失
1. 裸藻（Euglenophyta）：没有细胞壁的单细胞，具有 鞭毛，生活在不流动的湖塘淡水中。大约有1000种， 绝大多数是光自养生物。裸藻具有丰富的细胞器，具 有叶绿体，含叶绿素a，叶绿素b，和胡萝卜素，叶绿 体的形态与高等植物是一致的。有长短鞭毛各1条， 它有一个液泡，有由色素体形成一个感光接收器的 “眼点”，细胞在光量最适合它活动的地方运动。 ⚫ 裸藻的叶绿体与绿藻的一样，可能与绿藻一起，是通 过与一个寄主细胞的内共生关系（endosymbiotic relationship）起源的
1. 裸藻（Euglenophyta）：没有细胞壁的单细胞，具有 鞭毛，生活在不流动的湖塘淡水中。大约有1000种， 绝大多数是光自养生物。裸藻具有丰富的细胞器，具 有叶绿体，含叶绿素a，叶绿素b，和胡萝卜素，叶绿 体的形态与高等植物是一致的。有长短鞭毛各1条， 它有一个液泡，有由色素体形成一个感光接收器的 “眼点”，细胞在光量最适合它活动的地方运动。 ⚫ 裸藻的叶绿体与绿藻的一样，可能与绿藻一起，是通 过与一个寄主细胞的内共生关系（endosymbiotic relationship）起源的