同工酶與氣體酶學(xué)ppt課件(參考版)
2025-01-08 08:56本頁面
【正文】 第三節(jié) 甲烷加氧酶的作用 ? 一．概念 ? 甲烷單加氧酶是甲烷利用細菌(methanotrophic bacteria)代謝過程中的重要酶系，在細菌細胞內(nèi)直接利用分子氧作為底物催化甲烷氧化成甲醇。 三、固氮酶的應(yīng)用 ? （ 1） 農(nóng)業(yè)中：固氮肥料的研究 （ 2） 生物制氫技術(shù)中的應(yīng)用 ? 光合生物產(chǎn)氫 能夠產(chǎn)氫的光合生物包括光合細菌和藻類。 豆科植物根瘤菌的抗氧保護機制 只有當嚴格控制在微好氧條件下時，才能固氮； 根瘤菌還能在根毛皮層細胞內(nèi)迅速分裂繁殖，隨后分化為膨大而形狀各異、不能繁殖、但有很強固氮活性的類菌體。 ⑴分化出特殊的還原性異形胞：缺乏產(chǎn)氧光合系統(tǒng) Ⅱ ，脫氫酶和氫 化酶的活性高，維持很強的還原態(tài)； SOD活性高，解除氧的毒害； 呼吸強度高，可消耗過多的氧。 （ 2）構(gòu)象保護 在高氧分壓條件下， Azotobacter vinelandii（維涅蘭德固氮菌）和 （褐球固氮菌）等的固氮酶能形成一個無固氮活性但能防止氧害的特殊構(gòu)象。 大多數(shù)固氮微生物都是好氧菌，在長期進化過程中，已進化出適合在不同條件下保護固氮酶免受氧害的機制。 （三）好氧菌固氮酶避害機制 固氮酶的兩個蛋白組分對氧極其敏感，一旦遇氧就很快導(dǎo)致不可逆的失活。 固二氮酶還原酶（ dinitrogenase reductase）（組份 Ⅱ ）： 是一種只含鐵的蛋白。 固氮酶除了能催化 N2 NH3，還可催化 H＋ H C2H2 C2H4。大量的氮主要靠自由生活的微生物固定，在有氧區(qū)主要是藍細菌的作用，在無氧區(qū)主要是梭菌的作用。這些固氮微生物僅存在于相應(yīng)植物的根際，不形成根瘤，但有較強的專一性，固氮效率比在自生條件下高。 根瘤菌的根瘤 滿江紅魚星藻 地衣 聯(lián)合固氮菌 聯(lián)合固氮作用是固氮微生物與植物之間存在的一種簡單共生現(xiàn)象。 只有在與其他生物緊密地生活在一起的情況下，才能固氮或才能有效地固氮；并將固氮產(chǎn)物氨，通過根瘤細胞酶系 統(tǒng)的作用，及時運送給植物體各部，直接為共生體提供氮源。自生固氮微生物的固氮效率較低，每消耗 1克葡萄糖大約只能固定 10~20毫克氮。 根據(jù)固氮微生物與高等植物及其他生物的關(guān)系，可將它們分為以下 3類： 自生固氮微生物 共生固氮微生物 聯(lián)合固氮微生物 自生固氮菌 獨立生
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