化能自養(yǎng)微生物的能量代謝-文庫(kù)吧
2024-12-29 11:31 本頁(yè)面
【正文】 ； （ 2）硫桿菌產(chǎn)生的 H2SO4可以使不溶性的 CaCO3轉(zhuǎn)換成溶解度較大的 CaSO4； （ 3）利用硫桿菌產(chǎn)生的 H2SO4溶解磷礦粉，增加磷礦粉的肥效； （ 4）利用硫桿菌產(chǎn)生的 H2SO4抑制非耐酸微生物的污染； （ 5）最重要的應(yīng)用是硫氧化細(xì)菌可以與鐵細(xì)菌一起特別是氧化亞鐵硫桿菌可以被用于細(xì)菌浸礦。 細(xì)菌浸礦的原理： 氧化亞鐵硫桿菌氧化元素硫與 Fe2＋ 時(shí)產(chǎn)生 H2SO4和Fe2(SO4)2， 這兩者是良好的礦質(zhì)浸出溶劑 。 反應(yīng)過程為： S0 + O2 + H2O H2SO4 2FeSO4 + + H2SO4 Fe2(SO4)3 + H2O 形成的 H2SO4和 Fe2(SO4)3可以把礦石中的金屬以硫酸鹽的形式溶出 。 如黃銅礦 （ CuFeS2） 和赤銅礦 （ Cu2O） 的浸出過程可以表示為： CuFeS2 + Fe2(SO4)3 CuSO4 + FeSO4 + 2S0 Cu2O + H2SO4 + Fe2(SO4)3 2CuSO4 + 2FeSO4 + H2O 和硝化細(xì)菌一樣，硫細(xì)菌也是通過電子的 逆呼吸鏈傳遞來生成還原力。 3. 鐵的氧化 Fe2+ + H+ + 1/4O2 Fe3+ +1/2H2O + 167KJ E0(Fe2+/ Fe3+)=770mv E0(H2O/O2)=810mv 但鐵如果和某些有機(jī)物如草酸形成絡(luò)合物 則 E0(Fe2+/ Fe3+)會(huì)大大降低 。 2Fe2+ 2Fe3+ RC CytC Cyta1 1/2O2+ 2H+ H2O 周質(zhì)空間 pH2 細(xì)胞膜 細(xì)胞質(zhì) 2H+ CytC ADP+pi ATP 氧化亞鐵硫桿菌氧化 Fe2+的過程中的電子傳遞 氫細(xì)菌指從氧化 H2中獲得能量并能同化 CO2的細(xì)菌。氫細(xì)菌種類很多，是一些 兼性化能自養(yǎng)菌 。異養(yǎng)微生物中的一些細(xì)菌，也具有氧化氫的能力。 在化能自養(yǎng)菌中，氫細(xì)菌生長(zhǎng)速度最快，細(xì)胞得率高。生長(zhǎng)過程中存在兩類氧化還原反應(yīng)。 4H2 + 2O2 4H2O 2H2 + CO2 [CH2O] + H2O 6 H2 + 2O2 + CO2 [CH2O] + 5H2O 氫細(xì)菌含有兩種與 H2氧化有關(guān)的酶。 ?一種為不需 NAD+的 顆粒狀氫化酶 ，它是含 6個(gè)鐵原子和不穩(wěn)定硫的 鐵硫蛋白 ，分子量 ≤90，000。它結(jié)合在細(xì)胞質(zhì)膜或壁膜間隙中。 ?另一種是 需要 NAD+的 可溶性氫化酶 ，它是一種寡聚鐵硫黃素蛋白，分子量約 200， 000，含有幾個(gè)［ 2Fe2S］、 [4Fe4S］中心和 FMN，酶 氫細(xì)菌兩種類型氫化酶的功能及電子傳遞系統(tǒng) 顆粒狀氫化酶 能催化 H2的氧化反應(yīng) 2H+ +2e H2 該酶位于質(zhì)膜上，在氧化 H2并通過 ETC傳遞電子的過程中驅(qū)動(dòng) H+跨膜移動(dòng) (向膜外釋放 2H+)，造成質(zhì)子濃度的跨膜梯度，為 ATP合成提供動(dòng)力。 H2氧化放出的電子經(jīng) ETC傳給 O2 ，在傳遞過程中形成 3ATP。 可溶性氫化酶 催化 H2氧化形成 NADH2。生成的NADH2主要用于還原 CO2的生物合成。 顆粒狀氫化酶 除氧以外，氫細(xì)菌還可以利用硝酸鹽（上述脫氮副球菌）、硫酸鹽（硫酸鹽還原細(xì)菌）、二氧化碳（甲烷細(xì)菌）等作為電子傳遞系統(tǒng)的最終電子受體。 能量來自可見光 光合作用的類型 ：
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