Microsoft PowerPoint - 藻介紹1005f-2003

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谚见彤
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1 認識藻類吳俊宗中研院生物多樣性中心 & 台大生態與演化生物所 1 何為藻類? 藻類在五界中的地位藻類的類別與系統各群藻類之演化關係藻類與人類關係藻類生技總結 2

2 anaerobic, but photosynthetic 3 無氧光合菌的天下 : S 2 -, SO 2-4, NO 3- 作為能量接受者 2 H 2 S + CO 2 h (CH 2 O) + 2 S o + H 2 O Purple bacteria : Chromatiaceae (+S) Rhodospirillaceae (-S)( Green Bacteria : Chlorobiaceae Chloroflexaceae 4

3 Anaerobic phototrophs: 無氧光合菌突變 light CO2 + H2SH CH2O O + S H2OO O O2 Aerobic phototrophs: cyanobacteria (blue-green algae) 5 有葉綠素, 行有氧光合作用之自營性生活其他 : 無維管束構造配子體無特定保護構造 6

4 五界 Five Kingdoms 1. Monera (bacteria) 2. Protoctista 3. Fungi 4. Plantae 5. Animalia 問題 : 根據什麼來界分? 7 8

5 Prokaryotes: Cyanobacteria; Prochlorophyta Eukaryotes: Monera Phaeophyta; Rhodophyta; Dinophyta; Haptophyta; Chrysophyta; Cryptophyta Euglenophyta; Bacillariophyta Chlorophyta Plants Protoctista Plantae 9 Cyanophyta (cyanobacteria) : 藍綠菌 chlorophyll a + phycobilines Prochlorophyta : 原綠菌 chlorophyll a + b - phycobilines 10

6 11 12

7 海藻生長於海洋淡水藻生長於湖泊溪流池塘土壤藻生長於表土附生藻附生於動植物寄生藻寄生於動植物體空中藻懸浮於空中 13 大型藻 macro-algae algae 數公分到數十公尺微藻 micro-algae 數個微米至數百微米奈米 nano-algae algae ~ 數個微米 14

8 區分各群藻類之依據 Morphological characteristics 形態特徵 Life cycle and habit 生活史與棲地 Chemical composition 化學成分 Physiological features 生理特性 Molecular information 分子資料 15 藻類形態的多樣性 16

9 海洋矽藻的形態多樣性 17 18

10 19 20

11 無性繁殖的多樣性 22 21

12 界門綱 23 色素細胞學葉綠體核酸分析 24

13 Chlorophyll a, b, c, d 葉綠素 Phycobiline 藻膽色素 Carotenoids 類胡蘿蔔素 Others 25 Phytol 26

14 Chl. b Chl. a Chl. C 1, C 2 27 Algae with chlorophylls a+b 原綠藻, 綠藻, 眼蟲, 輪藻 Cyanobacteria (chl.a) Algae with chlorophylls a+c 矽藻, 褐藻, 金藻, 甲藻, 定鞭藻 28

15 Cyanophyta (cyanobacteria) 為最原始藻類 Cyanobacteria Prochlorophytes (chl.a+b) Chlorophytes (Chl.a+b) 29 Virdiplantae Red algae Chlorophyta Mastigmatales Chlorokybales Klebsormidiales Zygnematales Coleochaetales Charales Land plants 陸地植物共同祖先? 由綠藻演化成高等植物 (a+b) 30

16 Phaeophyta (brown algae); Dinophyta (dinoflagellates); Chrysophyta (golden brown algae); Cryptophyta ; Bacillariophyta (diatoms) ; Haptophyta Carotenoids: Fucoxanthin; Peridinin; Siphonaxanthin 31 Chlorophyll a, b, c, d 葉綠素 Phycobiline 藻膽色素 Carotenoids 類胡蘿蔔素 Others 32

17 --Apo Apo-proteinprotein 藻藍素 --Apo Apo-proteinprotein 藻紅素 33 含有藻膽色素的藻類 Prokaryotes: Cyanobacteria (blue-green algae) 藍綠菌 Eukaryotes: Rhodophyta (red algae) 紅藻 Cryptophyta 隱藻 Glaucophyta 34

18 Chlorophyll a,d + PBP Chlorophyll a +PBP Chlorophyll a,c - PBP Chlorophyll a,b -PBP Chlorophyll a,c + PBP 藻膽色素和葉綠素組合 (PBP = 藻膽色素 ) 35 -, -, carotene 36

19 Others Haplophytes Chromophytes Cryptophytes Chlorophytes Rhodophytes Glaucophytes Cyanobacteria 由 16s rdna 推演的各群藻類關係 37 各群藻類的色素和儲存多醣類 38

20 Starch: 澱粉 cyanophycean starch floridean starch, lamilarin Oils: 油脂 Alginic acids: 藻酸 Others 39 藻類儲存的多醣類 - 澱粉 -1,4 linked glucose Starch -1,3 linked glucose Laminarin, chrysolaminarin, paramylon 40

21 41 藻類葉綠體的多樣性 - Chloroplast - Envelope Thylakoid Association Chloroplast ER 42

Division Chloroplast Envelope Chloroplast ER Association of Thylakoids Rhodophyta Double absent single Chlorophyta Double absent 2~6 Chromophyta Double present 3

22 Division Chloroplast Envelope Chloroplast ER Association of Thylakoids Rhodophyta Double absent single Chlorophyta Double absent 2~6 Chromophyta Double present 3 Haptophyta Double present 3 Dinophyta Triple+Double absent 3 Cryptophyta Double present 2 Euglenophyta Triple+Double absent 3 43 Process of primary endosymbiosis 44

23 (a) Primary and secondary endosymbiosis

24 界門綱 47 48

25 Bacillariophyceae, Phaeophyceae, Chrysophyceae, Eustigmatophyceae, Raphidophyceae, Xanthophyceae 49 50

26 51 52

27 53 54

28 Phylogenic tree based on small subunit of r-rnar genes 55 Cyanobacteria 藍綠菌 : 4000 species Chlorophytes 綠藻 : 3500 species Bacillariophytes 矽藻 : 3000 species Phaeophytes 褐藻 : 1500 species Rhodophytes 紅藻 : 1200 species Chrysophytes 金藻 : 1000 species Haptophytes 定鞭藻 : 500 species Cryptophytes 隱藻 : 200 species Euglenophytes 裸藻 : 500 species Others 500 species 56

29 Algae as foods 藻類與人類關係 Chlorella; Spirulina; Laminaria Algae as medicines Antibiotics; antiaggutants; antioxidants Algae as a partner in the biosphere Food chain; O 2 evolution; eutrophication; detoxification Algae and geochemistry C-,, N-, N, S-, S, P-, P, Ca- cycle 57 Health foods 健康食品 Pharmaceuticals 醫藥 Environmental technology 環境科技 Toxin production 特殊毒素 Energy resource 能源 58

30 微藻生物技術 59 天然水域滋長可食用藻類 : 螺旋藻 (Spirulina) 60

31 微藻養殖 Chlorella ( 小球綠藻 ) 61 幾種海水養殖微藻 a) Dunaliella, a, b) Tetraselmis,, c) Chaetoceros 62

32 一些水產養殖常用矽藻 63 antibiotics 抗生素 anti-oxidants 抗氧化藥 anti-inflammatory inflammatory 抗發炎藥 anti-hypertension drugs 抗高血壓 64

33 杜奈藻 (Dunaliella) 養殖場 : 生產 carotenoids 65 矽藻生產脂肪酸 : DHA, EPA etc. 讓你更聰明 66

34 1. 生物肥料 : 固氮藍綠藻 2. 污水處理毒物清除 3. 環境檢測 67 污水物理處理化學處理生物處理微生物厭氧處理藻類有氧處理清水 68

35 69 70

36 藻類造成水質問題 : 毒素 Toxic compounds 臭味問題 off-flavours 濾床阻塞 filter-clog 71 藻類作為水質指標 Algae as bioindicator of water quality monitoring lake water 水庫優養化 monitoring river pollution 河川汙染 72

37 翡翠水庫 Monitoring of water quality in Feitsui Reservoir - 用藻類監測水庫水質優養化藻細胞數 (x10 3 cells/ml) J O F J O F J O F J O F J O F J O F J O F J O F J O F J O F J O F J O F J O F J O F J O F J O F J O F J O F J O F J O ~ 翡翠水庫歷年表水浮游藻數量之變化情形 74

38 用矽藻監測水汙染 75 用海洋湖泊沉積底泥之矽藻重建古環境 - 推測環境變遷 - 76

39 不同的水域出現不同的藻種刑事鑑定之工具如溺水, 作案地點 77 藻類與能源生技能源新秀 : hv CO 2 + H 2 O 藻體 CH 2 O + H 2 Oils Fatty acids Alcohols 78

40 明日之星? 79 Thank you for attention! 謝謝! 80

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Microsoft PowerPoint - 971通-13生命科學(生物多樣性)090518.ppt 生物多樣性陳孟仙教授國立中山大學海洋生物科技暨資源學系 Tel: 07-525 2000 # 5028 E-mail: mhchen@mail.nsysu.edu.tw 生物的五界分類系統迄今為止, 科學家在地球上已經發現和命名的生物大約有 200 萬種, 其中約有 26 萬種