藍藻Cyanobacteria

別名：藍綠藻、藍綠菌、藍細菌、黏藻分類：藻類植物科屬：植物界 藍藻門 色球藻綱、藻殖段綱 盛花期：

藍藻又名藍綠藻（blue—green algae），是一類進化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、含葉綠素a，但不含葉綠體(區別於真核生物的藻類)、能進行產氧性光合作用的大型單細胞原核生物。與光合細菌區別是：光合細菌(紅螺菌)進行較原始的光合磷酸化作用，反應過程不放氧，爲厭氧生物，而藍細菌能進行光合作用並且放氧。它的發展使整個地球大氣從無氧狀態發展到有氧狀態，從而孕育了一切好氧生...

藍藻的介紹

藍藻又名藍綠藻（blue—green algae），是一類進化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、含葉綠素a，但不含葉綠體(區別於真核生物的藻類)、能進行產氧性光合作用的大型單細胞原核生物。

與光合細菌區別是：光合細菌(紅螺菌)進行較原始的光合磷酸化作用，反應過程不放氧，爲厭氧生物，而藍細菌能進行光合作用並且放氧。它的發展使整個地球大氣從無氧狀態發展到有氧狀態，從而孕育了一切好氧生物的進化和發展。至今已有120多種藍細菌具有固氮能力，特別是與滿江紅魚腥藍細菌(Anabaena azollae)共生的水生蕨類滿江紅，是一種良好的綠肥。但是，有的藍細菌在受氮、磷等元素污染後引起富營養化的海水“赤潮”和湖泊的“水華”，給漁業和養殖業帶來嚴重危害。

此外，還有少數水生種類如微囊藍細菌屬(Microcystis)會產生可誘發人類肝癌的毒素。 藍細菌廣泛分佈於自然界，包括各種水體、土壤中和部分生物體內外，甚至在岩石表面和其他惡劣環境(高溫、低溫、鹽湖、荒漠和冰原等)中都可找到它們的蹤跡，有“先鋒生物”之美稱。它們在岩石風化、土壤形成以及水體生態平衡中起着重要的作用。另外，藍細菌具有經一定經濟價值，包括許多食用種類，如普通木耳念珠藍細菌(即葛仙米，俗稱地耳，N．commun)、盤狀螺旋藍細菌(Spirulina platensis)、最大螺旋藍細菌(Smaxima)等，目前後兩種已開發成有一定經濟價值的“螺旋藻”產品。

藍藻的形態特徵藍藻不具葉綠體、線粒體、高爾基體、中心體、內質網和液泡等細胞器，唯一的細胞器是核糖體。含葉綠素a，無葉綠素b，含數種葉黃素和胡蘿蔔素，還含有藻膽素（是藻紅素、藻藍素和別藻藍素的總稱）。
其光合作用系統中具有葉綠素a和光系統Ⅱ，以水爲電子供體，放出O2，而其他光合細菌的電子供體一般爲H2、H2S和S，不產生氧氣。
一般說，凡含葉綠素a和藻藍素量較大的，細胞大多呈藍綠色。同樣，也有少數種類含有較多的藻紅素，藻體多呈紅色，如生於紅海中的一種藍藻，名叫紅海束毛藻，由於它含的藻紅素量多，藻體呈紅色，而且繁殖的也快，故使海水也呈紅色，紅海便由此而得名。藍藻雖無葉綠體，但在電鏡下可見細胞質中有很多光合片層，叫類囊體，各種光合色素均附於其上，是含有色素的膜性結構，大大增加了細胞內的膜面積，該結構的主要功能是：進行光合作用。
藍藻的細胞壁和細菌的細胞壁的化學組成類似，主要成分爲肽聚糖（糖和多肽形成的一類化合物）；貯藏的光合產物主要爲藍藻澱粉和藍藻顆粒體等。細胞壁分內外兩層，內層是纖維素的，少數人認爲是果膠質和半纖維素的。外層是膠質衣鞘以果膠質爲主，或有少量纖維素。細胞質部分有很多同心環樣的膜片層結果，稱爲類囊體，光合色素與電子傳遞鏈均位於此。
藍藻中央在光鏡下較周圍原生質層明亮，爲遺傳物質DNA所在部位，相當於細菌的核區，稱爲中心質或中央體。“中心質”常不位於中央，與周圍胞質無明確界限。藍藻DNA幾乎裸露，複製可連續進行。DNA平均含量比高等動物細胞還多。
藍藻細胞分裂時，細胞中部向內生長出新橫隔壁，將中心質與原生質分爲兩半。一般情況下，兩個子細胞在一個公共的膠質鞘包圍下保持在一起，並不斷分裂而形成絲狀、片狀等多細胞羣體。除此之外，藍藻還可以通過出芽、斷裂和復分裂等方式增殖。
內壁可繼續向外分泌膠質增加到膠鞘中。有些種類的膠鞘很堅密拌可有層理，有些種類膠鞘很易水化，相鄰細胞的膠鞘可互相溶和。膠鞘中可有棕、紅、灰等非光合作用色素。藍藻的藻體有單細胞體的、羣體的和絲狀體的。最簡單的是單細胞體。有些單細胞體由於細胞分裂後子細胞包埋在膠化的母細胞壁內而成爲羣體，如若反覆分裂，羣體中的細胞可以很多，較大的羣體可以破裂成數個較小的羣體。有些單細胞體由於附着生活，有了基部和頂部的極性分化，絲狀體是由於細胞分裂按同一個分裂面反覆分裂、子細胞相接而形成的。有些絲狀體上的細胞都一樣，有些絲狀體上有異形胞的分化；有的絲狀體有僞枝或真分枝，有的絲狀體的頂部細胞逐漸尖窄成爲毛體，這也叫有極性的分化。絲狀體也可以連成羣體，包在公共的膠質衣鞘中，這是多細胞個體組成的羣體。
藍藻的分佈區域分佈十分廣泛，遍及世界各地，但大多數（約75%）淡水產，少數海產；有些藍藻可生活在60～85℃的溫泉中；有些種類和菌、苔蘚、蕨類和裸子植物共生；有些還可穿入鈣質岩石或介殼中(如穿鈣藻類)或土壤深層中（如土壤藍藻）。藍藻的繁殖方式藍藻的繁殖方式有兩類，一爲營養繁殖，包括細胞直接分裂（即裂殖）、羣體破裂和絲狀體產生藻殖段等幾種方法，另一種爲某些藍藻可產生內生孢子或外生孢子等，以進行無性生殖。孢子無鞭毛。至2018年尚未發現藍藻有真正的有性生殖。藍藻的作用用途藍藻是最早的光合放氧生物，對地球表面從無氧的大氣環境變爲有氧環境起了巨大的作用。有不少藍藻（如魚腥藻）可以直接固定大氣中的氮（原因：含有固氮酶，可直接進行生物固氮），以提高土壤肥力，使作物增產。還有的藍藻爲人們的食品，如著名的髮菜和普通念珠藻（地木耳）、螺旋藻等。
據物理學家組織網報道，美國加州大學戴維斯分校的化學家通過基因工程對藍藻進行了改造，使其能生產出丁二醇，這是一種用於製造燃料和塑料的前化學品，也是生產生物化工原料以替代化石燃料的第一步。相關論文發表在2013年1月7日的美國《國家科學院學報》上。
論文領導作者、加州大學戴維斯分校化學副教授渥美翔太（音譯）說：“大部分化學原材料都是來自石油和天然氣，我們需要其他資源。”美國能源部已經定下目標，到2025年要有1/4的工業化學品由生物過程產生。
生物反應都會形成碳—碳鍵，以二氧化碳爲原料，利用陽光供給能量來反應，這就是光合作用。藍藻以這種方式在地球上已經生存了30多億年。用藍藻來生產化學品有很多好處，比如不與人類爭奪糧食，克服了用玉米生產乙醇的缺點。但要用藍藻作爲化學原料也面臨一個難題，就是產量太低不易轉化。
研究小組利用網上數據庫發現了幾種酶，恰好能執行他們正在尋找的化學反應。他們將能合成這些酶的DNA（脫氧核糖核酸）引入了藍藻細胞，隨後逐步地構建出了一條“三步驟”的反應路徑，能使藍藻將二氧化碳轉化爲2,3丁二醇，這是一種用於製造塗料、溶劑、塑料和燃料的化學品。
渥美翔太說，由於這些酶在不同生物體內可能有不同的工作方式。在實驗測試之前，無法預測化學路徑的運行情況。經過3個星期的生長後，每升這種藍藻的培養介質能產出2.4克2,3丁二醇——這是迄今將藍藻用於化學生產所達到的最高產量，對商業開發而言也很有潛力。
渥美翔太的實驗室正在與日本化學制造商旭化成公司合作，希望能繼續優化系統，進一步提高產量，並對其他產品進行實驗，同時探索該技術的放大途徑。