蓝藻是如何形成的
发布网友
发布时间：2022-10-16 02:29
共1个回答
热心网友
时间：2023-10-14 21:34
蓝藻是最简单、最原始的单细胞生物，所有的蓝藻都是单细胞生物，那么你对蓝藻的形成了解多少呢?下面就让我来给你科普一下蓝藻是如何形成的。
蓝藻的形成
蓝藻(lanzao)即蓝藻门，又称蓝绿藻。是一门最原始、最古老的藻类植物。其主要特征是：植物体简单，单细胞，各式群体和丝状体;细胞中无真核，但细胞*含有核物质，通常呈颗粒状或网状，没有核膜和核仁，具有核的功能，故称其为原核。正因如此，近代大多数学者主张将蓝藻从植物界中分出来，和具原核的细菌等一起，单立为原核生物界。蓝藻不具叶绿体、线粒体、高尔基体、内质网和液泡等细胞器，含叶绿素a，无叶绿素b，含数种叶黄素和胡萝卜素，还含有藻胆素(是藻红素、藻蓝素和别藻蓝素的总称)。一般说，凡含叶绿素a和藻蓝素量较大的，细胞大多呈蓝绿色。同样，也有少数种类含有较多的藻红素，藻体多呈红色，如生于红海中的一种蓝藻，名叫红海束毛藻，由于它含的藻红素量多，藻体呈红色，而且繁殖的也快，故使海水也呈红色，红海便由此而得名。蓝藻虽无叶绿体，但在电镜下可见细胞质中有很多光合膜，叫类囊体，各种光合色素均附于其上，光合作用过程在此进行。蓝藻的细胞壁和细菌的细胞壁的化学组成类似，主要为粘肽;贮藏的光合产物主要为蓝藻淀粉和蓝藻颗粒体等;生活史中均无具鞭毛的细胞;繁殖方式有两类，一为营养繁殖，包括细胞直接*(即裂殖)、群体破裂和丝状体产生藻殖段等几种方法，另一种为某些蓝藻可产生内生孢子或外生孢子等，以进行无性生殖。目前尚未发现蓝藻有真正的有性生殖。蓝藻在地球上大约出现在距今35～33亿年前，现在已知约1500多种，分布十分广泛，遍及世界各地，但主要为淡水产。有少数可生活在60～85℃的温泉中，有些种类和真菌、苔藓、蕨类和裸子植物共生。有不少蓝藻可以直接固定大气中的氮，以提高土壤肥力，使作物增产;还有的蓝藻为人们的食品，如著名的发菜和普通念珠藻(地木耳)等。但在一些营养丰富的水体中，有些蓝藻常于夏季大量繁殖，并在水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的浮沫，称为“水华”，甚至有些种类还会产生一些毒素，加剧了水质恶化，对鱼类等水生动物，以及人、畜均有很大危害，严重时会造成鱼类的死亡。
爆发条件;蓝藻是一种水生生物，在湖水遭到严重有机污染，氮、磷含量超标呈重富营养化状态下，再遇上适宜的温度(气温在18摄氏度左右)等条件，蓝藻就可能爆发疯长。蓝藻其实呈绿颜色，大量浮藻覆盖在水面上像一层粘糊糊的“绿油漆”，专家们为它取了个靓丽的名称——蓝藻水华。水华爆发时，水中的溶解氧被蓝藻大量消耗，鱼类等其他水生生物因缺氧而死亡，水体不仅变了颜色，还有臭味。长期如此，湖泊失去了功能，成为死湖。
蓝藻的形态特征
蓝藻不具叶绿体、线粒体、高尔基体、中心体、内质网和液泡等细胞器，唯一的细胞器是核糖体。含叶绿素a，无叶绿素b，含数种叶黄素和胡萝卜素，还含有藻胆素(是藻红素、藻蓝素和别藻蓝素的总称)。一般说，凡含叶绿素a和藻蓝素量较大的，细胞大多呈蓝绿色。同样，也有少数种类含有较多的藻红素，藻体多呈红色，如生于红海中的一种蓝藻，名叫红海束毛藻，由于它含的藻红素量多，藻体呈红色，而且繁殖的也快，故使海水也呈红色，红海便由此而得名。蓝藻虽无叶绿体，但在电镜下可见细胞质中有很多光合片层，叫类囊体，各种光合色素均附于其上，是含有色素的膜性结构，大大增加了细胞内的膜面积，该结构的主要功能是：进行光合作用。
蓝藻的细胞壁和细菌的细胞壁的化学组成类似，主要为肽聚糖(糖和多肽形成的一类化合物);贮藏的光合产物主要为蓝藻淀粉和蓝藻颗粒体等。细胞壁分内外两层，内层是纤维素的，少数人认为是果胶质和半纤维素的。外层是胶质衣鞘以果胶质为主，或有少量纤维素。内壁可继续向外分泌胶质增加到胶鞘中。有些种类的胶鞘很坚密拌可有层理，有些种类胶鞘很易水化，相邻细胞的胶鞘可互相溶和。胶鞘中可有棕、红、灰等非光合作用色素。蓝藻的藻体有单细胞体的、群体的和丝状体的。最简单的是单细胞体。有些单细胞体由于细胞*后子细胞包埋在胶化的母细胞壁内而成为群体，如若反复*，群体中的细胞可以很多，较大的群体可以破裂成数个较小的群体。有些单细胞体由于附着生活，有了基部和顶部的极性分化，丝状体是由于细胞*按同一个*面反复*、子细胞相接而形成的。有些丝状体上的细胞都一样，有些丝状体上有异形胞的分化;有的丝状体有伪枝或真分枝，有的丝状体的顶部细胞逐渐尖窄成为毛体，这也叫有极性的分化。丝状体也可以连成群体，包在公共的胶质衣鞘中，这是多细胞个体组成的群体。
蓝藻的价值
蓝藻是最早的光合放氧生物，对地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起了巨大的作用。有不少蓝藻(如鱼腥藻)可以直接固定大气中的氮(原因：含有固氮酶，可直接进行生物固氮)，以提高土壤肥力，使作物增产。还有的蓝藻为人们的食品，如著名的发菜和普通念珠藻(地木耳)、螺旋藻等。
据物理学家组织网报道，美国加州大学戴维斯分校的化学家通过基因工程对蓝藻进行了改造，使其能生产出丁二醇，这是一种用于制造燃料和塑料的前化学品，也是生产生物化工原料以替代化石燃料的第一步。相关论文发表在2013年1月7日的美国《国家科学院学报》上。
论文领导作者、加州大学戴维斯分校化学副教授渥美翔太(音译)说：“大部分化学原材料都是来自石油和天然气，我们需要其他资源。”美国能源部已经定下目标，到2025年要有1/4的工业化学品由生物过程产生。
生物反应都会形成碳—碳键，以二氧化碳为原料，利用阳光供给能量来反应，这就是光合作用。蓝藻以这种方式在地球上已经生存了30多亿年。用蓝藻来生产化学品有很多好处，比如不与人类争夺粮食，克服了用玉米生产乙醇的缺点。但要用蓝藻作为化学原料也面临一个难题，就是产量太低不易转化。
研究小组利用网上数据库发现了几种酶，恰好能执行他们正在寻找的化学反应。他们将能合成这些酶的DNA(脱氧核糖核酸)引入了蓝藻细胞，随后逐步地构建出了一条“三步骤”的反应路径，能使蓝藻将二氧化碳转化为2，3丁二醇，这是一种用于制造涂料、溶剂、塑料和燃料的化学品。
渥美翔太说，由于这些酶在不同生物体内可能有不同的工作方式。在实验测试之前，无法预测化学路径的运行情况。经过3个星期的生长后，每升这种蓝藻的培养介质能产出2。4克2，3丁二醇——这是迄今将蓝藻用于化学生产所达到的最高产量，对商业开发而言也很有潜力。
