1. 细胞壁
甲藻根据壳的构造分为裸露的(unarmoured=naked)或具甲的(armoured =thecate)两大类，但从其亚显微结构来看，基本构造是相似的，都是由质膜、 囊体及微管组成，仅囊体内含物有所不同。从超显微结构水平来看，甲藻普遍 具有壳(theca)或细胞包被，再加上它们的鞭毛和细胞核，使其区别于其他藻类。 壳可以是平滑和没有花纹的，如在一些裸甲藻Gymnodinium中的壳，也可以是 由多糖组成的细胞壁形成的甲板(plate)组成，甲板上通常会有一些刺(spine)和 翼(flange)。它的基本结构是有一系列的膜或一层外壳和微管组成。甲板液泡 通常构成第二层和第三层膜，它可以是空的或含有附加物质，所有具甲类(armored form)的甲板液泡含有多糖，如纤维素、甘露糖或半乳糖等。周质膜(amphiesma)是壳、表皮(cortex)或细胞覆盖物(cell covering)的同物异名，但因为 历史文献中壳这个词使用的较多，所以一般我们都称之为壳。壳上光滑无纹， 或有真孔、拟孔及网纹，有些种有小刺状或结状、条状的突起。有些种壳上更有 突出如翼状的翅，以适应浮游生活。
具甲类常在环境条件恶劣和生殖的情况下脱去外被的甲板。从光学显微 镜下观察：一些种的细胞壁纵分为左右两瓣，每瓣都由数块小板组成;大多数种 的细胞壁以横沟分成上、下两部分，横沟以上的部分称为上壳，横沟以下的部分 称为下壳，横沟一般位于细胞中部，略凹入。在细胞腹面横沟以下，有一条纵 沟。上壳、下壳、纵沟、横沟各部分都由数块小甲板组成。各属种的小甲板的形 状、数目和排列形式是不同的，为甲藻属种分类的鉴别特征。
2.鞭毛
运动的个体都有2根特殊的、构造及运动方式不同的鞭毛。横裂甲藻，鞭 毛生于腹面，分别自横沟及纵沟相交的鞭毛孔生出。一条为纵鞭，尾鞭型，基部 较粗，1/3的末端部分较细，内部结构与一般鞭毛相同，中央轴丝为9+2的微管 构造;一条为横鞭，横鞭环绕于横沟内，为扁平带状，通过电镜观察，内侧为条纹 束(S)，外侧为轴丝(A)，二者之间充满填充物质，条纹束在一定部位有细丝与横 沟壁相连，轴丝呈波状，半绕于条纹索的一侧，轴丝的表面有单列长度为2μm 的细绒毛(图8-3)。横鞭作波状运动;纵鞭通过纵沟伸向体后，作鞭状运动，使 藻体前进，因此运动时藻体是旋转前进的(图8-4)。纵裂甲藻，2根鞭毛都生于 细胞的前端，一条直伸向前，另一条环状围绕于细胞前端。
图8-3 横鞭侧面观(引自Gaines & Taylor，1985)
图8-4 角藻鞭毛的运动方式(引自Metzner，1929)
A.横鞭运动的腹面观 B.侧面观
3.细胞核
甲藻的细胞核很特殊，通常大而明显，有的种可达细胞体的1/3。细胞核球 形、椭球形、肾形，以至U形、V形或Y形，核仁1至数个。甲藻的染色体数目 变化较大，从10～500不等，许多细胞单倍体的染色体数目大约为100。另外， 由于断裂、异数性和技术问题的缘故，甲藻细胞染色体数目常用范围值来表示。 甲藻细胞染色体常为棒状、V形或Y形。由于电镜技术和细胞化学方法的发 展。近年来进行的各方面研究发现，甲藻细胞核在形态和构造上都不同于其他 藻类，称为中核细胞(mesokaryote)，主要是因为甲藻的染色体状态处于原核生 物和真核生物之间。甲藻非寄生种类单倍体的核是处于浓缩状态的，细胞间期 染色质呈染色体状态，具有永久的核膜和核仁，染色体附着于核膜上。染色体 只有少数的DNA合成酶附着。生物化学分析表明，尽管在细胞核内存在少数 的核蛋白，但甲藻缺少典型的组蛋白。在许多自由甲藻中，有丝分裂以细胞质 微管向细胞核内入侵开始，并以典型的后期和末期特征结束。甲藻细胞的细胞 核由于缺乏组蛋白和在有丝分裂过程中始终保持染色体的浓缩状态，所以它不 同于真核细胞的结构;但在甲藻的细胞质中又具有同真核细胞同样的细胞器， 如色素体、线粒体和高尔基体等，所以它又不同于原核细胞。
4. 色素体及色素
细胞质的外层部分常较浓厚，有时呈颗粒状，内含色素体，色素体多个，盘 状，也有梭形或带状而呈放射排列的。色素体构造与其他藻类相似，但外膜为3 层，每个片层由2～4个类囊体组成，一般为3个。纵裂甲藻为比较原始的种 类，只有1个或2个大片状的色素体。有些物种不具色素体，色素溶于细胞质 内，细胞通常呈黄色或棕黄色，也有些物种呈粉红色。色素除叶绿素a、叶绿素 c2和β-胡萝卜素外，还含有叶绿素b、叶绿素c1、硅甲黄素、甲藻黄素、新甲藻素、 新甲藻黄素和藻胆素等。有些种与蓝藻和金藻共生，所以还具有这些藻类的色 素。
5. 淀粉核及储藏物
已观察到不少物种有淀粉核的构造。如横裂甲藻的物种，在放射排列的色 素体中央有淀粉核;纵裂甲藻在两片色素体内各有一个淀粉核;还有的甲藻具 有柄的淀粉核，外被淀粉鞘。甲藻的储藏物为淀粉(葡聚糖型)和油(C14-不饱和 脂肪酸、C16-不饱和脂肪酸、C18-不饱和脂肪酸和C22-不饱和脂肪酸)，有时呈黄 色或粉红色的油球，特别是海生种比较明显。
6. 其他细胞器
(1)甲藻液泡(pusule)：某些海生的和淡水生的物种细胞内常有一种特殊的 液泡，球形、椭球形或囊状;也有的物种有两个大小不等的液泡，各有一条细管 自细胞基部通向体外;还有的物种有一种聚合液泡，中央一个大的，周围一圈小 的副液泡与之相连(图8-5)。液泡内含有红色或赤红色的液体。甲藻液泡可能 和细胞的漂浮和渗透压的调节作用有关。
(2)刺丝胞(trichocysts)：存在于多种甲藻细胞中，在刺激作用下射出，每个 细胞常有数百个，是一种蛋白质的棒形结晶，长可达200 μm(超过细胞本体的 长度)。具甲类从甲板上特殊的刺丝胞孔射出。
图8-5 甲藻液泡(引自Dodge & Crawford，1968)
C.鞭毛孔缢缩;Fc.鞭毛管;V.甲藻液泡
(3)眼点(ocellus=ocelloid)：在单眼藻科Warnowiaceae中，有一个透明体 (hyalosome)、一个黑色体(melanosome)和一个眼杯(ocelloid chamber)共同构 成的细胞器。它是光接受复合体，对光敏感，同时可以感知图像。一般在细胞 的左侧。
(4)线丝胞(nematocyst)：为线甲藻Nematodinium、单眼藻Warnowia、多 沟藻Polykrikos的发射功能的细胞器。分为后体部和前鳃部。在细胞内常呈 放射状或类似放射状排列。线甲藻和多沟藻的线丝胞在结构上是不同的。线 丝胞不同于腔肠动物的刺细胞。
(5)捕食胞(peduncle)：为在鞭毛孔附近的细胞质附属物，存在于光合作用 或非光合作用的细胞。它的作用是吞噬，但可能也有其他用途。