什么是蓝藻,它们与植物有何相似或不同?
植物和蓝藻:有什么区别?
什么是植物?
植物的严格分类包括植物界的任何生物。然而,在其他领域(如原生生物、Monera和真菌)也有与植物相似的特征。
什么是蓝藻细菌?
蓝藻是具有光合作用的原核生物,颜色呈蓝绿色。梅特卡夫和科德将蓝藻描述为“世界各地海洋、咸水和淡水浮游生物的常见成员……用…亚细胞水平的简单结构,缺乏细胞核,这是将它们和细菌一起定义为原核生物的典型特征。”
下面,我们将通过比较它们的结构以及它们如何执行生命所必需的关键功能来探索它们的异同。
植物细胞、蓝藻和叶绿体的结构
细胞类型和结构
植物细胞和蓝藻之间的一个显著区别是细胞结构。植物是真核生物,这意味着它们是多细胞的,有膜结合的细胞器;这包括一个保存DNA的细胞核。
蓝藻是原核生物,这意味着它们是单细胞的,没有细胞核(Staley et al., 2007)。
尽管如此,它们确实具有相似的细胞结构(图1和图2)。它们都有由磷脂双分子层构成的细胞膜。此外,它们都有细胞壁,但成分不同。蓝藻细胞壁由肽聚糖组成,而植物细胞壁由纤维素组成。
DNA
蓝藻和植物都遵循生物学的中心法则:DNA编码的遗传信息转化为信使rna,编码细胞功能和维持所必需的特定蛋白质。然而,蓝藻DNA是圆形的(质粒),而植物DNA是紧紧缠绕在细胞核内(Arjun, K., 2011)。
光合作用
蓝藻与植物相似,都进行产氧光合作用。这意味着它们都利用来自太阳和水的能量作为电子供体,并释放氧气作为副产品,从二氧化碳中制造自己的食物。这一过程始于叶绿素色素捕获太阳光能,使它们呈现绿色。
然而,这个过程发生在不同的结构中。在植物细胞中,光合作用发生在叶绿体中,叶绿体是含有叶绿素和类囊体的小结构。蓝藻没有叶绿体。相反,叶绿素储存在它们细胞质中的类囊体中。内共生理论假设蓝藻可能已经进化成今天存在于植物细胞中的叶绿体(Gault和Marler, 2009)。
颜色
这部分解释了它们之间的颜色差异;植物通常是绿色的,而蓝藻是蓝绿色的。除了叶绿素,蓝藻菌还可以积累色素藻蓝蛋白,使其呈现蓝色,或积累色素藻红菊酯,使其呈现红色(Gault和Marler, 2009)。
繁殖
蓝藻通过二元裂变、碎裂或发芽进行无性繁殖。虽然有些植物也能够无性繁殖——例如,吊兰产生与“亲本”基因相同的“runner”——但大多数植物都是有性繁殖(即种子受精)。然而,植物也可以通过受精进行有性繁殖。由于高度的变异,不能仅通过繁殖方法对生物体进行分类。
固氮作用
蓝藻可以将惰性的大气氮转化为有机形式(例如硝酸盐或氨),包括植物在内的其他生物都可以利用。“真正的植物”无法做到这一点。它们只能使用有机形式的氮,必须依赖人造肥料或与重氮营养体(固氮细菌)形成共生关系。
参考文献
- 梅特卡夫和科德。(2004),水环境中的蓝藻毒素(报告)
- 高尔特和马勒。(2009)。蓝藻细菌手册:生物化学,生物技术和应用。Hauppauge,纽约州:新星科学出版社。
- Staley et al.(2007)。微生物,2nd版.桑德兰,马萨诸塞州:辛瑙尔联合公司
- 阿琼,K.(2011)。写一篇关于蓝藻结构的简要笔记。保存文章。