ch8微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用-wenkub
2023-01-21 14:18:25 本頁面
【正文】 C RCOOH CH4+CO2 N NH3 S H2S 6 氧循環(huán) (Oxygen cycle) 7 碳循環(huán) (Carbon cycle) 碳循環(huán)以 CO2為中心 8 Carbon cycle 9 CO2 有機(jī)質(zhì) 10 纖維素的轉(zhuǎn)化 (C6H10O5)1400～ 10000。 棉紡印染廢水、造紙廢水、人造纖維廢水及城市垃圾等含有大量纖維素。 厭氧性纖維素分解菌： 主要是芽孢梭菌屬，如產(chǎn)纖維二糖芽孢梭菌、嗜熱纖維芽孢梭菌。造紙廢水和人造纖維廢水中含半纖維素。天然果膠質(zhì)不溶于水，稱為原果膠。 淀粉的降解途徑 枯草芽孢桿菌麥芽糖丁酸＋乙酸＋CO 2 ＋H 2丙酮＋丁醇＋乙酸＋CO 2 ＋H 2厭氧發(fā)酵葡萄糖丁酸發(fā)酵丙酮丁醇發(fā)酵糊精酶淀粉根霉、曲霉糊精麥芽糖苷酶好氧分解乙醇＋CO 2酵母菌葡萄糖葡萄糖苷酶循環(huán)乙醇發(fā)酵CO 2H 2 OATP1 2 3 4 19 降解淀粉的微生物 途徑①中：枯草芽孢桿菌、根霉、曲霉 途徑②中：根霉、曲霉、酵母菌 途徑③中：丙酮丁醇梭狀芽孢桿菌、丁醇梭狀芽孢桿菌 途徑④中：丁酸梭狀芽孢桿菌 20 參與催化淀粉降解的酶 (1)α 淀粉酶 是一種內(nèi)切酶，能夠水解淀粉分子內(nèi)部的 α 1,4糖苷鍵，其產(chǎn)物的構(gòu)型均為 α 構(gòu)型，故稱為 α 淀粉酶。 (4)淀粉酶 作用于支鏈淀粉中直鏈和支鏈交接處的 α 1,6糖苷鍵。占植物干重的 15～ 20％，木材的木質(zhì)素含量高達(dá) 30％左右。 25 Lignin 木質(zhì)素 木質(zhì)素 空腔 纖維素 ?木質(zhì)素存在于除苔蘚和藻類外所有植物的細(xì)胞壁中， 由松柏醇、香豆醇和芥子醇聚合而成的高度分枝多聚物。 *木質(zhì)素降解的意義何在呢？如何實(shí)現(xiàn)工業(yè)化白腐菌降解木質(zhì)素呢？ 27 烴類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化 石油中含有烷烴 (30％ )、環(huán)烷烴 (46％ )和芳香烴 (28%)。 分解芳香烴的微生物： 酚、苯：熒光假單胞菌、銅綠色假單胞菌、苯桿菌 苯系物：甲苯桿菌 萘：銅綠色假單胞菌、溶條假單胞菌、諾卡氏菌 菲：菲桿菌、菲芽孢桿菌巴庫變種等 苯并 (α)芘：熒光假單胞菌、銅綠色假單胞菌、大腸埃希氏菌 29 苯、萘、菲、蒽的代謝途徑 苯 鄰苯二酚 己二烯二酸 酮基己二酸 琥珀酸＋乙酰輔酶 A CO2＋ H2O 萘 菲 蒽 30 苯和酚的代謝 ? 苯 、 萘 、 菲 、 蒽的降解為如下圖所示 苯的代謝 31 萘的代謝 32 菲的代謝 33 蒽的代謝 34 氮循環(huán) 氮的存在形態(tài)：分子氮、有機(jī)氮（蛋白質(zhì)等）、無機(jī)氮（ NH4+、NO3等） 35 ?氮循環(huán)包括氨化作用、硝化作用、反硝化作用、及固氮作用 。 CH 3CHNH 2COOHNH 3CH 2COOH＋ 2 ＋ 2H 2 O NH 33COOHCH 33＋ CO 2＋丙氨酸 甘氨酸 乙酸 40 ? 水解脫氨 ? 減飽和脫氨 (2) 脫羧作用 CHO HCH 3COO HCH 3CHN H 2COO H＋ H 2 O ＋ NH 3COO HCOO HCH 2COO HCHN H 2COO HCHCHNH 3＋CH 3 CH 2 NH 2CH 3CHNH 2COOHCO 2＋41 氨化細(xì)菌 參與氨化作用的細(xì)菌 好氧性：熒光假單胞菌、 靈 桿菌 厭氧性：腐敗梭菌 兼性菌：變形桿菌。 NH 2NH 2O C 2H 2 O＋ NH 3(NH 4 ) 2 CO 3 2 H 2 OCO 2＋ ＋尿素酶 自行分解 43 硝化作用 (Nitrification) —— 在 有氧 條件下，氨經(jīng) 亞硝酸菌和硝酸菌(Nitrite bacteria and Nitrate bacteria)的作用轉(zhuǎn)化為硝酸的過程。 反應(yīng)式 : 2NO3＋ 10H + →2OH ＋ N2＋ 4H2O 反硝化作用的危害 ①（農(nóng)業(yè)上） 會(huì)使土壤肥力降低； ② （污水處理）影響二沉池的出水水質(zhì)； ③ （水體中）產(chǎn)生致癌物質(zhì)亞硝酸胺，危害人體健康。 固氮的基本反應(yīng)式 固氮微生物：根瘤菌、圓褐固氮菌、光合細(xì)菌等。如拜氏菌屬、光合細(xì)菌等。 (3) 聯(lián)合固氮 固氮微生物僅存在于植物的根際，并不侵入根毛生成根瘤，固氮效率較高。 ? 含硫有機(jī)物①有氧條件下，最終產(chǎn)物為 SO42－ ；② 缺氧條件下，為 H2S和硫醇。 (1) 硫化細(xì)菌 歸屬硫桿菌屬， G－ ，從 氧化硫化氫、元素硫、硫代硫酸鹽等中獲得能量 ，產(chǎn)生硫酸，同化
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