藻类的细胞壁由什么组成,藻类植物细胞壁都由纤维素构成吗

藻类组成
脂肪藻类，也称为含油藻类，是产生大量脂质的物种。绿藻可能看起来不像生物原油原料，但今天车辆中使用的石油来自史前生物质，主要来自古代湿地和海洋中的藻类大量繁殖。

自然界的生物质分解始于两亿多年前的石炭纪，当时处于高温高压条件下。从北海抽取的石油由被称为球壳藻的分解的触生藻类组成。藻类也是硅藻土、油页岩和煤的主要成分。埃及人用藻类形成的石灰石建造了他们的金字塔。

藻类优势
藻类每英亩30-100倍的年产量生产率优势主要是由于陆地和水基植物之间的差异。藻类以几乎无限的种类和菌株表达自己，这使它们成为一种独特的有机体。藻类和陆生植物有几个关键的区别。

藻类是生长在淡水、盐水、半咸水、海水或废水中的水基生物。陆地植物的生长需要淡水，因为大量的盐离子堵塞了它们的管道和根系，使植物缺乏水分和养分。海藻在盐水中繁盛，因为它们是在非常咸的古代海洋中进化而来的。盐离子对藻类没有问题，因为藻类没有根。

在地球上的几十亿年中，藻类发展了重要的生长、繁殖和生存策略。陆地植物仅在5亿年前从藻类进化而来，需要一个完整的生长季节，120-140天来为新一代产生种子。在陆地植物生长一代的时间里，藻类可以繁殖几百万代，因为藻类没有生长季节。藻类在许多方面与陆地植物不同。

• 上层建筑。陆地植物将大部分能量用于建造纤维素结构，包括树干、树叶和茎干，以抵御风和天气。藻类没有这样的要求。水像天然子宫一样支持藻类。
• 做爱。陆地植物投入35%的能量来建造和支持它们的性器官。藻类是简单的单细胞生物，不必为性结构而烦恼。条件好的时候，藻类会有性繁殖。当压力出现时，细胞可以无性繁殖。
• 根。陆地植物将25%的能量投入到根部，根部将它们锁定在适当的位置，使植物依赖于原位土壤水分和生物可利用的养分，通常由土壤微生物如藻类提供。藻类没有根，一些物种生长鞭毛，它们可以摆动鞭毛以获得营养、水分或太阳能。
• 成长速度。像粮食这样的陆地植物需要从春天到秋天的一个完整的生长季节——通常需要140天或更长时间来生产一种作物。海藻学会了在有营养的情况下茁壮成长，并能很快生长成熟。一个藻类细胞可能在一天内产生超过一百万个后代。
• 方向。陆地植物朝着一个方向缓慢生长，朝向太阳，并且可能在10天内使它们的生物量翻倍。然后，它们逐渐缓慢生长直至成熟。藻类向四面八方生长，360度，每天的生物量可能增加三倍或四倍。
• 连续收获。藻类生长如此迅速，每天可以收获一半的藻类生物量。收获可能发生在阳光普照的每一天，在亚利桑那州、新墨西哥州、科罗拉多州和得克萨斯州等地，一年可能有360天。
• 连续的生长季节。一些藻类生产者使用适应每个季节的物种全年种植藻类。一些生产者使用生长灯来增加太阳能。一些生产商正在试验LED和其他形式的光来延长生长时间。
• 强劲的生产。整个生长季节中的一个事件，如温度峰值、干旱、昆虫、风或冰雹，可以摧毁整个粮食作物。当恶劣天气发生时，藻类会休息一下，降低它们的生长速度或进入休眠状态。当天气好转时，藻类会继续快速生长。
• 固氮作用。被称为蓝细菌的蓝绿藻能够固定大气中的氧气，这促进了生长，因为氮通常是静止水中的限制性营养物。
• 作文。陆地植物绿色生物质，如玉米，可能有80%是非油或废物，因为大部分植物成分是纤维素结构，而不是作为食物或能量产生油的蛋白质。一些藻类菌株产生50%的脂质——可以直接转化为喷气燃料或绿色柴油的油。
• 储存能量。玉米等陆地植物可以转化为乙醇，燃烧时热量较少，每加仑汽油只能提供64%的乙醇。藻类将阳光、二氧化碳和其他营养物质转化为长碳链，这些碳链可以转化为更强大的液体运输燃料，如JP-8、喷气燃料和绿色柴油，每加仑能量可能比汽油多30%至50%。
• 正能量。用玉米生产乙醇是一种能量吸收，因为它消耗更多的能量，主要是柴油和电力。藻类可以使用最少或不使用化石燃料来生产燃料。
• 可持续发展。土地作物消耗大量将会耗尽的化石资源——肥沃的土壤、淡水、化石燃料、化肥和化石农用化学品。藻类不与陆地作物争夺资源，并且可以在包括阳光、废水和剩余CO₂.在内的丰富资源中生长
• 对生态有利。现代粮食生产每英亩增加了2.5吨CO₂，外加一氧化氮、微粒和烟雾。每英亩农作物侵蚀6吨土壤，土壤中含有污染湿地、河流和湖泊的营养物质和化学物质。藻类种植仅向大气排放氧气，同时隔离CO₂，避免土壤侵蚀和生态系统污染。
• 地理独立。与陆地作物不同，许多藻类物种生长在地球上最恶劣的环境中。在封闭和半封闭的生长系统中，藻类可以在几乎任何海拔、纬度、经度或地理位置生长。

藻类是健壮的生物，与陆地作物相比具有许多优势。藻类仍然是地球上最不发达的生物。驯化藻类以获得其诸多益处是21世纪最具吸引力的挑战之一。

Algae是打破植物分类规则的活体植物，因为它们以许多不同的形式进化——细胞、多细胞植物、细菌和几乎无限的组合。虽然不同种类的藻类具有某些共同的特征，但不同的藻类，甚至是同一种类的藻类，在形状、大小、结构、组成和颜色上表现出非凡的多样性。

根据培养变量，如可用光能、营养物、温度和酸度、pH值，单个藻类物种可能在一天内改变形状、组成和颜色。与所有活生物体类似，当藻类受到压力时，它们会切换到生存模式，从而改变细胞代谢的速度和组成。紧张性刺激可能导致藻类以蛋白质或碳水化合物为代价储存更多的油，以便在以后用作能量。一些藻类似乎积累了更多的油，以便上升到水柱的顶部，在那里它们可以收获更多的太阳能。

藻类分类遵循与陆生植物分类相同的规则。陆地植物的分类先于藻类，因为许多纳米大小的藻类在先进的显微镜之前是看不到的。根据色素、形状、结构、细胞壁组成、鞭毛特征、储存的产品和繁殖方法来区分主要的藻类群。

藻类显示出如此多的变异，甚至在每一个物种中，它们几乎对每一个分类规则都有例外。有趣的是，许多物种可以根据环境条件改变它们的繁殖方式。当条件好的时候，它们会有性繁殖。当条件退化时，它们能够使用一种或多种无性方法，如细胞分裂、破碎或孢子。

自20世纪60年代以来，用电子显微镜观察藻类细胞细微差别的能力极大地改变了分类。随着新的竞争优势的发现，分类也在不断变化。

藻类不同于其他植物，因为它们通常:

• 表现出进行光合作用并产生分子氧的能力，这与叶绿素的存在有关甲，乙或者c；
• 没有由相互连接的细胞组成的专门运输组织或器官，在生物体内不同部位之间移动营养物和代谢物；
• 有性或无性繁殖，产生通常不被保护性多细胞亲代组织包围的配子。

陆地植物大约在5亿年前从藻类进化而来，进化出专门的细胞来吸收和移动营养物质并进行繁殖。藻类与高等植物的区别在于它们没有真正的根、茎或叶。一些海藻，如海带，看起来有叶子，但它们是假叶子，由与植物其余部分相同的细胞结构组成。科学家认为大型海藻与陆地植物平行进化。

多伦多大学、加州大学伯克利分校、德克萨斯大学、哥本哈根大学、苏格兰海洋研究所、中国科学院、布拉格大学和世界培养物保藏中心联盟均有藻类物种培养物保藏。大多数收藏提供组成和文化信息，文化销售，描述细节和图片。德克萨斯大学的优秀收藏提供了广泛的可搜索参数。这藻类图像实验室Bowling Green为教育目的免费提供藻类的数字图像。

许多物种是单细胞和微观的，包括浮游植物和其他微藻，而其他物种是多细胞的，可以长得像树一样高，如海带。藻学是对藻类的研究，包括对被称为蓝绿藻或蓝细菌的原核形式的研究。一些藻类也与地衣、珊瑚和海绵共生。基本的单细胞生物，藻类，具有如图所示的一般外观。

藻类细胞

真核绿藻(希腊语“真正的坚果”)植物的结构像一个坚果，有一个壳保护它们的遗传物质，遗传物质排列在细胞器中。绿藻产生具有特定功能的离散结构，并具有双膜结合的细胞核。蓝绿藻的原核细胞，即蓝细菌，不含细胞核或其他膜结合的细胞器。

海藻可能是活泼的小动物，尽管它们不是动物。许多动物会游泳，例如沟鞭藻有一种叫做鞭毛的小鞭状结构，可以在水中推拉它们。一些藻类向前挤压身体的一部分，沿着固体表面爬行。一些藻类甚至可以形成能够检测光线的眼芽，这对它们的能量供应至关重要。

其他物种由细胞首尾相连的细丝构成。一些聚集在一起形成群体，而另一些独立漂浮。海藻几乎可以生长成任何形状，如圆锥形、管状、丝状或圆形。藻类形成的形状比陆地植物多得多，并且可以改变形状或结构以适应当地条件。随着从病毒到细菌，然后从细菌的原核细胞到藻类的真核细胞的进化过程，细胞复杂性发生了重大变化。细胞壁使藻类能够保护自己免受周围环境的影响，通常是水和压力，称为渗透压。

藻类细胞壁

由于溶液浓度的差异，细胞壁调节试图通过半透膜流入或流出细胞的水所产生的渗透压。藻类通常具有由纤维素、糖蛋白和多糖构成的细胞壁。有些种类的细胞壁由硅或褐藻酸组成。

例如，红藻是一大群约10，000种多细胞海藻，包括海藻。其中包括珊瑚藻，它们与珊瑚共生，分泌碳酸钙，在建造珊瑚礁中发挥着重要作用。红藻，如杜尔塞(帕尔马利亚帕尔马塔)紫菜(nori或gim)是欧洲和亚洲菜肴的传统部分，用于制作其他产品，如琼脂、角叉菜胶和其他食品添加剂。

广义的藻类分类包括:

• 硅藻门——硅藻
• 轮藻门——石藻
• 绿藻门——绿藻
• 金藻——金色藻类
• 蓝藻——蓝绿色
• 甲藻门——甲藻门
• 褐藻门——褐藻
• 红藻门——红藻

硅藻、石藻和甲藻

绿藻进化出叶绿体，叶绿体能够进行光合作用，并大大提高可利用的氧气₂。蓝绿藻得到了最近的大部分研究，因为许多受过细菌研究训练的科学家已经开始研究这种植物的商业价值，这种植物被分类为蓝绿藻和细菌；蓝藻。

原绿球藻(Prochlorococcus)，一种蓝绿色的藻类，可能是地球上最小的生物，只有0.6微米(百万分之一米)，但它是地球上最丰富的生物之一。一滴水可能包含超过10万个这样的单细胞生物。麻省理工学院的莎莉·齐索姆研究原绿球藻，她说数万亿这样的微小细胞组成了看不见的森林，并提供了海洋中大约一半的光合作用。

颜色；色彩；色调
通常与藻类有关的绿色来自叶绿素，但藻类也含有许多颜色的色素，尤其是青色、红色、橙色、黄色、蓝色和棕色。有些品种是无色的。绿藻呈现绿色是因为绿色是它唯一不吸收的颜色。红藻吸收全光谱的颜色并反射红色。红藻可以比大多数其他物种在海洋中生长得更深，因为它们能够吸收穿透海洋深处的蓝光。

藻类利用色素捕捉阳光进行光合作用，但每种色素只与光谱的一个狭窄范围发生反应。因此，藻类产生各种不同颜色的色素，以捕捉更多的太阳能量。藻类将光导入叶绿素a，将光能转化为有机分子的高能键。