全 文 ：杭 州 电 子 工 业 学 院 学 报
第 20卷第 3期 JOU RNAL OF HANGZHOU INST ITU TE OF Vol.20 ,N o.3
2000年 6月 ELECTRONIC ENGINEERING Jun.2000
斜生栅藻细胞超微结构的 TEM 观察
朱国念1 ,洪 健2
(1.浙江大学农药与环境毒理研究所 ,浙江 杭州 310029;2.浙江大学分析测试中心 ,浙江 杭州 310029)
收稿日期:2000-5-18
基金项目:浙江省科委资助项目(971103206)
作者简介:朱国念(1957-),男 ,浙江诸暨人 , 副教授 ,农药环境毒理.
摘要:透射电镜观察了斜生栅藻的细胞超微结构。 与其它真核细胞一样 , 具有细胞核和各种细胞
器 ,包括叶绿体 、粗面内质网 、高尔基体 、线粒体 、核糖体 、脂肪小滴 、液泡 、质膜和细胞壁。细胞壁
分为含纤维素的内层和含果胶质的外层。叶绿体有双层外膜和平行排列的长片状类囊体 ,无成叠
基粒 ,具有一个淀粉核。
关键词:斜生栅藻;超微结构;透射电镜
中图分类号:Q246 文献标识码:B 文章编号:1001-9146(2000)03-0075-03
斜生栅藻 Scnedesmus obliquus 属于绿藻纲 Chlorophyceae 、绿球藻目 Chlorococcales 、栅藻科
Scenedesmoideae、栅藻属 Scenedesmus ,是一种分布于温暖地区池塘 、沟渠及河流中的淡水单细胞绿藻 ,
在水生生态系占有十分重要的地位[ 1 , 2] 。它不仅作为生态系统中能流的起点 ,为浮游生植物食性的动
物(如水蚤和鱼类)提供饵料 ,还因对除草剂等农药十分敏感 ,常在农药试验中被用来作毒性测定。在研
究除草剂草甘 、甲黄隆及其复配剂对斜生栅藻的生物毒性过程中 ,详细观察了该藻的细胞超微结构 ,
为评价农药对其影响提供形态结构方面的参考依据 ,本文报道实验结果。
1 材料与方法
1.1 藻种培养
斜生栅藻藻种由浙江大学生命科学学院提供 。将藻种置于盛有水生 4号培养液的锥形瓶中 ,在(24
±1)℃、光照强度约为 3 000Lux 的培养箱内无菌条件下培养 ,光照时间比为 12h:12h ,每天定时通气 、
搅拌 ,镜检无杂藻 、杂菌 ,可供试验 。
1.2 电镜制样方法
悬浮的斜生栅藻用 0.1M 磷酸缓冲液(pH7.2)配制的 2.5%戊二醛在 4℃下预固定 2 h ,2000r/min
DOI :10.13954/j.cnki.hdu.2000.03.020
离心 ,将沉淀用 2%融化的琼脂包埋 ,冷却后切成 1mm3小块 ,再用 2.5%戊二醛固定 1h ,经相同缓冲液
漂洗后 ,用 0.1M 磷酸缓冲液(pH7.2)配制的 1%四氧化锇后固定 1h ,相同缓冲液漂洗后在乙醇系列中
脱水 , Spurr 环氧树脂包埋 ,超薄切片经醋酸铀和柠檬酸铅双染色 ,在日本 JEOL 公司的 JEM-1200EX
型透射电镜下观察拍照 ,加速电压 60-80kV 。
2 结果
2.1 斜生栅藻的一般形态
斜生栅藻由四分体构成 , 4个细胞平行排列 ,每个细胞在光学显微镜下为两端尖细 ,中间大的纺锤
形 ,经测量长为 13-16μm ,最宽处直径 4-6μm ,位于外侧的两个细胞向外弯曲 ,细胞呈绿色 。还有一
些纺锤形或椭圆形的游离个体略小一些 。
2.2 斜生栅藻的细胞超微结构
在透射电镜下观察 ,斜生栅藻的横切面呈圆形或卵圆形附图(1),纵切面呈纺锤形 ,两端较尖附图
(2)。四分体细胞平行排列 ,在两个细胞壁间长约 1-2um 的区域粘连在一起 ,有时因切片靠近细胞端
部而使外侧的细胞呈分离状。游离个体为互不粘连的单细胞附图(3)。细胞壁厚度约100nm ,表面较光
滑 ,有一些棘状突起 ,高倍放大可看到细胞壁由电子密度较大的内层和明暗相间分为 3层的外层所组成
附图(8),内层含纤维素 ,外层含果胶质 。紧挨着细胞壁是一层细胞质膜。在细胞的一侧有一个细胞核 ,
具有电子致密的核仁 、染色质及双层核膜附图(2),(4)。细胞质中分布着丰富的游离核糖体。粗面内质
网较少 ,常与核膜连接。线粒体呈长形或椭圆形 ,具有发达的片层状内脊 ,数量较多 ,有时在一个细胞纵
切面上多达 10个附图(2)。高尔基体常位于细胞核的附近附图(4)。还可见电子致密脂肪小滴 、少数大
小不等的液泡和类似于自噬泡的结构附图(2),(7)。叶绿体是最重要的细胞器 ,有多个叶绿体分布在相
对核的另一侧 ,占据整个细胞中的较大体积。叶绿体外膜为双层 ,内部有许多平行排列的长片状类囊
体 ,片层结构有的有一些分枝 ,但没有象高等植物那样的成叠基粒附图(7),(8)。在叶绿体片层间的基
质中具有一个直径约 1μm 的圆形淀粉核及围绕着的淀粉鞘附图(4),(5),另外还可见一些较小的淀粉
粒位于叶绿体基质中附图(6)。
3 讨论
关于斜生栅藻的细胞超微结构报道还不多[ 3 , 4] 。正常的斜生栅藻具有典型单细胞绿藻结构 ,细胞
壁内层主要由纤维素组成 ,其主要结构是多糖类 ,而外层主要是果胶质 ,现了解细胞壁的组成除了多糖
外 ,还有部分蛋白质和羟脯氨酸糖苷 ,从细胞壁较多的分层来看 ,具有复杂的结构。在细胞壁内侧的细
胞质膜有的地方与细胞壁有分离现象 ,究竟是正常的生理现象还是制样过程造成的异常 ,尚不清楚 。细
胞核结构典型 ,具有核仁和双层核膜。粗面内质网常与核膜相连 ,是合成一些分泌蛋白的场所 。高尔基
体由滑面膜围成的扁囊和末端膨大的泡状囊泡组成 ,具有合成分泌果胶和半纤维素的功能 ,参与细胞壁
形成 。线粒体具有发达的片状内脊 ,数量较多 ,这些与高等植物细胞的细胞器均较类似。叶绿体是斜生
栅藻重要的细胞器 ,占据了细胞中较大的体积 ,其外膜双层 ,内部片层结构为平行排列长形类囊体 ,没有
明显的成叠基粒 ,在叶绿体片层间的基质中有一个电子密度较大的淀粉核 ,外被二片淀粉鞘包围。关于
淀粉核的功能 ,一般认为是淀粉形成的位点 ,可看到一些小的淀粉粒形成于淀粉核附近。也有人认为淀
粉核是光合作用早期产物的暂时储存区 ,随着早期产物的大量形成 ,就不断地被转化成为淀粉 。另外也
有人认为是淀粉合成酶的作用点 ,该酶存在于淀粉核的表面 ,能把叶绿体中的葡萄糖分子聚合成淀粉。
叶绿体是斜生栅藻进行光合作用的场所 ,在结构和功能上与高等植物的有所不同。
76 杭 州 电 子 工 业 学 院 学 报 2000年
1.斜生栅藻四分体细胞 , 8300×;2.细胞的纵切面 ,15000×;3.游离的斜生栅藻细胞 ,15000×;4.细
胞横切面 ,示细胞壁 、细胞核和各种细胞器 ,26000×;5.细胞中的各种细胞器 ,28000×;6.叶绿体中的一
些小淀粉粒 ,25000×;7.两个长梭形叶绿体 , 25000×;8.细胞局部高倍放大 ,示多层结构的细胞壁(箭
头),叶绿体片层结构 ,82000×。
附图 透射电镜观察图像
参考文献
[ 1] Fo tt B.罗迪安译.藻类学[ M] .上海:上海科技出版社 , 1980.206-259.
[ 2] 华汝成.单细胞藻类的培养与利用[ M] .北京:农业出版社.1986.30-32.
[ 3] 王素娟.中国经济海藻超微结构研究[ M] .杭州:浙江科技出版社.1991.219-233.
[ 4] Pritchard H N , Bradt P T.Biology of nonvascular plants[ M] .Times Mirror/Mosby Collece Publishing , 1984.77-106.
TEM Observation on the Ultrastructure of Scnedesmus obliquus
ZHU Guo-nian ,HONG Jian
(Zhejiang University , Hangzhou 310029)
Abstract:The ultrast ructure of Scnedesmus obliquus were studied by t ransmission elect ron microscope.
Like all eukaryotes , the cell of this algae contain a double membrane-bound nuclei plus all of the many or-
ganelles , including chlo roplasts , endoplasmic reticula , Golg i bodies , microtubules , ribosomes , lipid body ,
vacuole , plasma membranes and cell w alls.The cell w alls are composed of an inner layer of cellulose and a
thinner outer layer of pectins.The chloroplast has a double membrane-bound envelope , within w hich are
located many disk-shaped thy lakoid and a large py renoid.
Keywords:Scnedesmus obliquus ,Ultrast ructure ,T ransmission elect ron microscope
77第 3期 朱国念等:斜生栅藻细胞超微结构的 TEM 观察