一文詳解藍細菌

　　舊名為藍藻(blue algae)或藍綠藻(blue—green algae)，是一類進化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、含葉綠素a，但不含葉綠體(區別于真核生物的藻類)、能進行產氧性光合作用的大型單細胞原核生物。與光合細菌區別是：光合細菌(紅螺菌)進行較原始的光合磷酸化作用，反應過程不放氧，為厭氧生物，而藍細菌能進行光合作用并且放氧。它的發展使整個地球大氣從無氧狀態發展到有氧狀態，從而孕育了一切好氧生物的進化和發展。至今已有120多種藍細菌具有固氮能力，特別是與滿江紅魚腥藍細菌(Anabaena azollae)共生的水生蕨類滿江紅，是一種良好的綠肥。但是，有的藍細菌在受氮、磷等元素污染后引起富營養化的海水“赤潮”和湖泊的“水華”，給漁業和養殖業帶來嚴重危害。此外，還有少數水生種類如微囊藍細菌屬(Microcystis)會產生可誘發人類肝癌的毒素。 藍細菌廣泛分布于自然界，包括各種水體、土壤中和部分生物體內外，甚至在巖石表面和其他惡劣環境(高溫、低溫、鹽湖、荒漠和冰原等)中都可找到它們的蹤跡，有“先鋒生物”之美稱。它們在巖石風化、土壤形成以及水體生態平衡中起著重要的作用。另外，藍細菌具有經一定濟價值，包括許多食用種類，如普通木耳念珠藍細菌(即葛仙米，俗稱地耳，N．commun)、盤狀螺旋藍細菌(Spirulina platensis)、最大螺旋藍細菌(Smaxima)等，后兩種已開發成有一定經濟價值的“螺旋藻”產品。 

　　藍細菌是古老的生物，在約30億年前，地球本是無氧的環境，使地球由無氧環境轉化為有氧環境是由于藍細菌出現并產氧所致。人們從前寒武紀地殼中發現大量由藍細菌（如螺旋藻）生長形成的化石化的疊層巖（約30億年）及27億年黑色頁巖中代表藍藻存在的分子化石（生物標志物）中得到證實。

　　藍細菌的細胞一般比細菌大，通常直徑為3～10μm，最大的可達60μm，

　　如巨顫藍細菌。根據細胞形態差異，藍細菌可分為單細胞和絲狀體兩大類。單細胞類群多呈球狀、橢圓狀和桿狀，單生或團聚體，如粘桿藍細菌和皮果藍細菌等屬；絲狀體藍細菌是有許多細胞排列而成的群體，包括：有異形胞的（如魚腥藍細菌屬），無異形胞的（如顫藍細菌屬），有分支的（如費氏藍細菌屬）。 [2]

　　藍細菌的細胞構造與革蘭氏陰性細菌相似。細胞壁有內外兩層，外層為脂多糖層，內層為肽聚層。許多種能不斷地向細胞壁外分泌膠粘物質，將一群細胞或絲狀體結合在一起，形成粘質糖被或鞘。細胞膜單層，很少有間體。大多數藍細菌無鞭毛，但可以“滑行”。藍細菌光合作用的部位

　　稱為光合片層，數量很多，以平行或卷曲方式貼近地分布在細胞膜附近，其中含有葉綠素和藻膽素（一類輔助光合色素）。藍細菌的細胞內含有糖原、聚磷酸鹽、以及藍細菌肽等貯藏物以及能固定的羧酶體，少數水生性種類中還有氣泡。

　　在化學組成上，藍細菌最獨特之處就是含有兩個或多個雙鍵組成的不飽和脂肪酸，而細菌通常只含有飽和脂肪酸和一個雙鍵的不飽和脂肪酸。

　　藍細菌的細胞有幾種特化形式，較重要的是異形胞、靜息孢子、鏈絲段和內孢子。異形胞是存在于絲狀體藍細菌中的較營養細胞稍大、色淺、壁厚、位于細胞鏈中間或末端、且數目少而不定的特化細胞。異形胞是固氮藍細菌的固氮部位。營養細胞的光合產物與異形胞的固氮產物，可通過胞間連絲進行物質交換。靜息孢子是一種著生于絲狀體細胞鏈中間或末端的形大、色深、壁厚的休眠細胞，胞內有貯藏性物質，具有抗干旱或冷凍的能力。鏈絲段又稱連鎖體或藻殖段，是長細胞斷裂而成的短鏈段，具有繁殖功能。內孢子是少數藍細菌種類在細胞內形成許多球形或三角形的內孢子，成熟后可釋放，具有繁殖功能。