海洋藻类生理 _生活百科

文章插图
海洋藻类生理【海洋藻类生理】指海洋藻类植物体的各种机能，包括植物体的生长发育、光合作用、营养、呼吸、代谢产物的运转、累积和抗性等功能。
基本介绍中文名：海洋藻类
外文名：haiyangzaoleishengli
类别：生理研究
对象：海洋藻类的各种机能
具体内容：生长发育、光合作用、营养等
正文海藻生理指海洋藻类植物体的各种机能。海藻生理研究是经济海藻人工栽培和浮游植物的分布、消长研究的基础。色素和光合作用海藻光合作用的一个特点是色素的多样性。已知有 5种叶绿素：叶绿素a、叶绿素b、叶绿素C1、叶绿素C2和叶绿素d 。还有 60余种胡萝蔔素和近20种藻胆蛋白。在海藻中，能捕捉光能并将光能传递到叶绿体上,除叶绿素a和叶绿素b外,还有叶绿素C1、叶绿素C2和叶绿素 d，以及藻蓝蛋白、藻红蛋白等藻胆蛋白。这些捕光色素起着吸收和传递能量的作用，使海藻适应海洋真光层的各种光照条件，对海藻的生长和进化有着重要意义。海藻光合作用固定碳的途径是卡尔文循环，属于有光呼吸的C3植物途径（光合作用的最初产物为三碳的磷酸甘油酸）。是否有C7植物途径（光合作用的最初产物为四碳双羧酸），尚有争论。营养生理研究较多的是对氮、磷等元素的吸收和代谢。定生大型海藻和浮游藻类都能吸收NH嬃、NO婣和NO娱。其中对NH嬃的吸收速率比对NO婣高得多，有些浮游植物甚至在吸收完NH嬃后才吸收NO婣。较高浓度的 NO2对藻体有毒害作用。条斑紫菜(Porphyra yezoensis)对 NH嬃的吸收速率和浓度关係是一条可饱和类型的曲线，也是很多定生藻类吸收 NH嬃的一种典型曲线。在达到饱和前，吸收速率随着浓度的增高而加大。氮不足时，海藻的生长速度下降，体内的蛋白、核酸和光合色素含量下降，碳水化合物的含量增高。定生海藻的最佳生长需要一定的氮磷比例。水云 (Ectocarpus confervoides)所需的比值低，约为5:1；墨角藻(Fucus vesiculosus)和皱波角叉菜（Chondrus crispus）的比值分别高达31:1和39:1 。海藻有贮存无机缩合磷酸盐的特性，使它在缺磷时能维持一段时间的生长。有些海藻的正常生长专门需要某一种元素,如硅藻需硅，褐藻需硼和碘,鞭毛藻类需钴。海带叶片中碘含量高达 3.2～4.9毫克/克（乾重），比海水的含量高10万倍左右。代谢产物的长距离运转研究较多的是褐藻类。如糖海带(Laminaria saccharina)的生长期内，几乎所有的14C标记的产物都向生长部运输。褐藻类藻体中的运转物主要由甘露醇、胺基酸和苹果酸盐组成。海带藻体中的运转速度约为 5～10厘米/小时；巨藻(Macrocystis)体内可达56～78厘米/小时。中国学者在 50年代到60年代研究了代谢产物在海带叶片中的运转方向、速度和累积情况，观察到在快速生长期，光合产物在叶片中有自上而下的运转现象，髓部的喇叭丝是主要输导组织。在这个基础上提出了增产15%左右的海带切梢增产法。重金属对海藻的影响重金属离子对浮游藻类的毒性效应主要取决于两方面的因素：一是金属毒性的大小和浓度，二是藻类对该种金属毒性的敏感程度和累积的情况。根据毒性的大小,10种最毒的金属的排列如下（由大到小）：汞、镉、银、镍、硒、铅、铜、铬、砷、锌。有人指出，金属与硫氢基在细胞膜上的相互作用可能引起细胞膜透性增加，导致胞内成分丧失，从而表现出毒害作用。微量活性物质的研究早在19世纪的时侯，藻类学家就发现:墨角藻的卵子和精子在结合前,卵子四周有很多精子游动。中国藻类工作者也在海带配子受精前观察到同样现象。如长囊水云(Ectocarpus siliculosus)雌配子体中可分离出水云烯烃，齿缘墨角藻 (Fucus ser-ratus)的雌配子体中可分离出齿缘墨角烯烃。这类活性物质可吸引雄配子游向雌配子，协助完成受精过程。进一步研究表明，这类活性物质不表现种的专一性。生长发育和主要环境条件的关係中国学者研究了海带(Laminaria japonica)配子体和孢子体生长发育与温度、氮营养、光线的关係，观察到配子体生长的适温在15°C左右，雌、雄配子的形成在10°C条件下最快，高过20°C则不能形成；找到培养配子体和幼孢子体的适宜氮、磷浓度和光照、光强条件，并在这个基础上创造了海带的夏苗培育法，解决了中国海带养殖的人工育苗问题。研究表明，海带生长的适宜温度是 1～13°C，其中5～10°C是最适宜温度，在 10°C以上也能保持发育能力。在这项研究的基础上，中国成功地在长江以南进行了海带南移养殖。实验表明，海带孢子体要在硝酸氮含量达到20毫克/立方米左右的海水中才能正常生长,一棵1～2米长的海带每日要从海水中吸收6毫克氮才能正常生长。