綠藻門(Chlorophyta)是藻類植物中最大的一門，約有430屬，6700種。關於綠藻門的分綱，意見不一，本教材沿用兩個綱：綠藻綱(Chlorophyceae)和輪藻綱(Charophyceae)。有的學者將輪藻綱分出列為獨立的一門。
基本介紹
- 中文學名：綠藻植物
- 拉丁學名：Chlorophyta
- 門：綠藻
- 分布區域：以淡水中為最多
- 繁殖：營養繁殖、無性植物繁殖
分類與分布,主要特徵,繁殖,代表植物,衣藻屬,團藻屬,小球藻屬,柵藻屬,絲藻屬,石蓴屬,水綿屬,
分類與分布
綠藻的分布很廣，以淡水中為最多，流水和靜水中都可見到。陸地上的陰濕處和海水中也有綠藻生長，有的和真菌共生形成地衣。
主要特徵
綠藻植物的細胞與高等植物相似，也有細胞核和葉綠體，有相似的色素、貯藏養分及細胞壁的成分。色素中以葉綠素a和b最多，還有葉黃素和胡蘿蔔素，故呈綠色。貯藏的營養物質主要為澱粉和油類。葉綠體內有一至數個澱粉核。細胞壁的成分主要是纖維素。遊動細胞有2或4條等長的頂生的尾鞭型的鞭毛。
綠藻的體型多種多樣，有單細胞、群體、絲狀體或葉狀體。繁殖的方式也多樣，無性生殖和有性生殖都很普遍，有些種類的生活史有世代交替現象。
繁殖
綠藻門植物的繁殖有通過營養繁殖、無性植物繁殖的；而有性繁殖的方式多種多樣。同配、異配和卵配都有存在，我們將在不同代表植物中加以介紹。
代表植物
綠藻綱(Chlorophyceae) 本綱的植物體、細胞結構及繁殖方式差異都很大，絕大部分綠藻均屬此綱。現將常見的簡介於下：
衣藻屬
(Chlamydomonas)是團藻目內單細胞類型中的常見植物。本屬約有100種以上，生活於含有機質的淡水溝和池塘中，早春和晚秋較多，常形成大片群落，使水變成綠色。
植物體為單細胞，卵形，細胞內有1個厚底杯狀的葉綠體，其底部有1澱粉核。細胞核位於葉綠體上方的杯中。藻體的前端有2條等長的鞭毛，其基部有2個伸縮泡，旁邊有1個紅色眼點。在電子顯微鏡還可以看到類囊體、線粒體和高爾基體等（圖6-9）。
衣藻通常進行無性生殖。生殖時藻體常靜止，鞭毛收縮或脫落，變成遊動孢子囊。原生質體分裂為2、4、8、16，各形成具有細胞壁和2條鞭毛的遊動孢子(zoospore)，囊破裂後，遊動孢子逸出發育成新個體。
衣藻的有性生殖多數為同配生殖。原生質體分裂成8～64個小細胞，稱配子(gamete)。配子在形態上和遊動孢子相似，只是體形較小。配子從母細胞中放出後，遊動不久即成對結合，成為2N、具4條鞭毛的合子，合子遊動數小時後變圓，形成有厚壁的合子。合子經過休眠，在環境適宜時萌發。萌發時經過減數分裂，產生4個遊動孢子。當合子壁破裂後，遊動孢子游散出來各形成一個新的衣藻個體。
團藻屬
Volvox屬於團藻目。春夏兩季常見生於淤積的淺水池沼中。植物體是由數百至上萬個衣藻型細胞組成的球形群體，衣藻型細胞排列在球體的表面，空心球體內充滿膠質和水。有的種有胞間連絲，逐步過渡到多細胞的個體。群體中只有少數大型的細胞能進行繁殖，稱此為生殖胞(gonidium)。無性生殖時，少數大型的生殖胞經多次分裂形成皿狀體(plakea)，再經翻轉作用（inversion）發育成子群體，落入母群體腔內，母群體破裂時放出子群體，即為一新植物。有性生殖為卵式生殖，精子囊和卵囊分別產生精子和卵，精子和卵結合形成厚壁的合子。當母體死亡腐爛後，合子落入水中，休眠後經減數分裂，發育成一個具有雙鞭毛的遊動孢子，逸出後萌發成一新的植物體。
實球藻屬也是定形群體，無性生殖與盤藻屬相同，有性生殖是異配。空球藻屬是球形或橢圓形群體，少數種的群體細胞，有些是營養細胞，不產生配子和孢子，表明營養細胞和生殖細胞已開始有了分化，有性生殖為異配。從單細胞的衣藻屬，群體的盤藻屬、實球藻屬、空球藻屬和多細胞體的團藻屬來看，團藻目中有明顯的演化趨勢。藻類由單細胞、群體到多細胞體，細胞的營養作用和生殖作用，由不分工到分工，有性生殖由同配、異配到卵配3個方面演化。
小球藻屬
Chlorella 是色球藻目中的常見植物。植物體是單細胞浮游性種類，圓形或橢圓形。體內含有片狀和杯狀葉綠體，一般無澱粉核。無性生殖時，產生不能遊動的似親孢子(autospore)。有性生殖尚未發現。分布很廣，生活於含有機質的池塘及溝渠中。
小球藻含蛋白質豐富，可高達50%，又含脂肪及多種維生素，可制高級食品或藥劑。
柵藻屬
Scenedesmus是綠球藻目中定型群體中的常見植物。一般是4個細胞的定形群體，也有8個或16個細胞的群體。細胞形狀通常是橢圓形功紡錘形。細胞壁光滑或有各種突起，如乳頭、縱行的肋、齒突或刺。細胞單核。幼細胞的載色體是縱行片狀，老細胞則充滿著載色體，有1個蛋白核。群體細胞是以長軸互相平行排列成1行，或互相交錯排列成兩行。群體中的細胞有同形或不同形的。無性生殖產生似親孢子。產生似親孢子時，細胞中的原生質體發生橫裂，接著子原生質體縱裂，有的種連續發生一次或兩次縱裂後，子原生質體變成似親孢子，從母細胞壁縱裂的縫隙中放出，與縱軸相平行排列成子群體。
柵藻是淡水藻，在各種淡水水域中都能生活，分布極廣。
絲藻屬
Ulothrix是絲藻目中常見的植物。藻體為單條絲狀體，由直徑相同的圓筒形細胞上下連線而成，基部一般以單細胞的固著器固著，生長在岩石或木頭上。細胞中央有一個細胞核，葉綠體環帶形成筒狀，位於側緣，其上含有1個或數個蛋白核。絲狀體一般為散生長，除基部固著器的細胞外，藻體的營養細胞都可進行分裂，產生細胞橫隔壁進行橫分裂。絲藻屬能進行無性和有性繁殖。無性生殖時，除固著器細胞外，全部營養細胞均產生具4或2根鞭毛的遊動孢子，1個細胞可產生2，4，8，16或32個遊動孢子。遊動孢子具眼點和伸縮泡，遊動緩慢。其後以鞭毛的一端附著於基質，萌發形成一個基部固定器細胞，分裂延長為單列細胞的絲狀體。有性過程為同配生殖，配子的產生過程和遊動孢子一樣，只是配子數量多。配子在水中遊動然後成對結合，來自不同個體的配子之間，進行結合發生有性過程，稱為異宗配合現象。合子經休眠及減數分裂後，產生遊動孢子和靜孢子，每個孢子長成一個新的植物體。
石蓴屬
Ulva是石蓴目植物。藻體是多細胞，為二層細胞組成的片狀葉狀體。基部的細胞延伸出假根絲，假根絲生在兩層細胞之間，並向下生長伸出植物體外，互助緊密交織，構成假薄壁組織狀的固著器，固著於岩石上。藻體細胞表面觀為多角形，切面觀為長形或方形，排列不規則但緊密，細胞間隙富有膠質。細胞單核，位於片狀體細胞的內側。載色體片狀，位於片狀體細胞的外側，有一枚蛋白核。
石蓴有兩種植物體，即孢子體（sporophyte）和配子體（gametophyte），兩種植物體都由兩層細胞組成。成熟的孢子體，除基部細胞外，藻體細胞均可形成孢子囊，開始形成於葉狀體上部葉緣的營養細胞，以後向內及中、下部擴大。孢子囊孢子母細胞核經過減數分裂，形成8～16單倍的、具4根鞭毛的遊動孢子。成熟後，由孢子囊的小孔逸出，遊動一段時間後，附著在岩石上，失去鞭毛，分泌細胞壁，約2、3天后萌發成配子體，此期為無性生殖。配子體成熟後行有性生殖時產生配子，配子的形成過程及放散與遊動孢子相似，但配子囊母細胞核無減數分裂。每個配子囊產生16～32個具2條鞭毛的配子。多數為異配生殖，由不同藻體產生的配子才能結合成合子。合子在2、3天內萌發為孢子體。石蓴屬的孢子體和配子體外形相同，由這二種世代的同形藻體交替出現以延續後代，生活史屬同形世代交替。
水綿屬
Spirogyra 是接合藻目中的常見植物。本屬約300種。常成片生於淺水的水底或漂浮於水面。植物體為不分枝的絲狀體，由許多圓筒狀細胞縱向連線而成。由於細胞壁外面有多量的果膠質，故藻體表面滑膩，用手觸摸即可辨別。細胞質貼近細胞壁，中央有1個大液泡，細胞核由原生質絲牽引，懸掛於細胞中央。每個細胞內含1至數條帶狀葉綠體，螺旋狀環繞於原生質體的外圍。葉綠體上有1列蛋白核。
水綿的有性生殖為接合生殖，常見的有梯形接合和側面接合。梯形接合時，在二條並列的絲體上，相對的細胞各生出1個突起，突起相接觸處的壁溶解後形成接合管(conjugation trube)。同時，細胞內的原生質體收縮形成配子。一條絲體中的配子經接合管而進入另一條絲體中，相互融合成為合子。兩條絲體和它們之間所形成的多個橫列的接合管，外形很像梯子，因此叫做梯形接合（scalariform conjugation）。如接合管發生在同一絲狀體的相鄰細胞間，則叫側面接合(lateral conjugation)。合子形成厚壁，隨著死亡的母體沉入水底休眠，萌發前經減數分裂，其中3核退化，僅1核發育為新的絲狀體。
輪藻綱(charophyyceae) 本綱在植物體的結構以及生殖方式上都較綠藻綱複雜，現以輪藻屬為例介紹於下。
輪藻屬(Chara)約150種。植物體直立，體高10～60厘米，分枝樹狀，有主枝、側枝、短枝之分。體表常含有鈣質，以單列細胞分枝的假根固著於水底淤泥中。主枝和側枝分化成節和節間，節的四周輪生有短枝。短枝也分化成節和節間，短枝又被叫做“葉”。無論是主枝或是短枝，頂端均有一個頂細胞(apical cell)，可繼續生長。
輪藻屬沒有無性生殖，有性生殖為卵式生殖。雌雄生殖器官結構複雜，為多細胞，二者皆生於短枝的節上。卵囊長卵形，位於假葉的上方，內有1個卵細胞。外圍有5個螺旋形的管細胞，管細胞的頂端各有1個冠細胞組成冠。精子囊呈球形，位於假葉的下方，外圍由8個三角形的盾細胞組成，成熟時鮮紅色，中央有盾柄細胞、頭細胞、次級頭細胞及數條單列細胞的精囊絲，精囊絲的每個細胞內產生1個精子。精子放出後，進入卵囊與卵受精。合子休眠後，經過減數分裂萌發成為原絲體，然後再長出數個新植物體。輪藻的營養繁殖以藻體斷裂為主。輪藻的枝狀體基部也可長出珠芽，由珠芽長出植物體。
輪藻多生於淡水，在流動緩慢或靜水底部呈小片生長，少數生長在微鹹性的水中。
輪藻的植物體高度分化，生殖器官構造複雜，外面有一層營養細胞包圍，可與高等植物的性器官相比較。因此，有人將它們列為獨立一門。
綠藻門的經濟價值很高。綠藻中如石蓴、礁膜、滸苔等歷來是沿海人民廣為采撈的食用海藻。海產扁藻、小球藻等單細胞綠藻繁生快，產量高，含有一定量的蛋白質、糖類、胺基酸和多種維生素，可作食品、飼料或提取蛋白質、脂肪、葉綠素和核黃素等多種產品。有的綠藻可作為藥用，如小球藻、孔石蓴等。此外，利作藻菌共生系統和活性藻的方法來處理生活污水和工業污水。
