第八章微生物在自然界碳氮素循环中的作用(2010.秋季).ppt

* * 第八章 微生物在自然界物质循环中的作用 第一节 碳素循环中微生物的作用 一、纤维素的分解 等 第二节 氮素循环中微生物的作用 一、氨化作用 二、硝化作用 三、反硝化作用 四、生物固氮 第一节 碳素循环中微生物的作用 CO2 有机质 生物每年吸收1.2*1011—1.8*1011吨 第一节 碳素循环中微生物的作用 CO2有90%是由微生物的生命活动产生的。 一、纤维素的分解 第一节 碳素循环中微生物的作用 (C6H10O5）n 1014kg 最丰富多糖 1、分解纤维素的微生物 (1)有氧、中温条件 a.真菌(木霉属) 木材腐朽： 褐 腐：只分解木材中的纤维素剩下木质素 白 腐：只分解木材中的木质素剩下纤维素 b.细菌（食纤维菌属) c.放线菌 (2)无氧中温条件 纤维分解梭菌等 一、纤维素的分解 第一节 碳素循环中微生物的作用 (3)高温条件：在60—70℃条件下生长，并分解纤维素 细 菌：热纤维菌 放线菌：链霉菌属、小单孢菌属 一、纤维素的分解 第一节 碳素循环中微生物的作用 2、微生物分解纤维素的生化机制 纤维素 单糖 按作用场所分： 表面酶：分布于细胞表面,不能在其细胞培养液中起作用的酶（食纤维菌）。 胞外酶：分泌到胞外,在细胞生活环境中起作用的酶（真菌形成的纤维素酶）。 内切葡萄糖酶 外切葡萄糖酶 β-葡萄糖苷酶 纤维素复合酶 第一节 碳素循环中微生物的作用 一、纤维素的分解 二、半纤维素的分解 第一节 碳素循环中微生物的作用 五碳糖、六碳糖及糖醛酸的组成的多糖 分解半纤维素的微生物： 真菌（双孢蘑菇） 放线菌（青铜色小单孢菌） 细菌（枯草杆菌） 原生动物 藻 类 三、果胶物质的分解 第一节 碳素循环中微生物的作用 半乳糖醛酸主要以α-1、4糖苷键连成 1、分解果胶的微生物 细 菌：芽孢杆菌、梭菌、假单孢菌等 放线菌：链霉菌、小单孢菌、游动放线菌等 真 菌：青霉、曲霉、木霉、根霉等 水浸法：把麻类物质浸入水中，利用厌气微生物分解其中的果胶。 露浸法：把麻类物质堆置并保持一定的湿度，利用好氧微生物分解果胶。 2、果胶分解的应用---麻类脱胶 四、木质素的分解 第一节 碳素循环中微生物的作用 带支链的芳香族化合物的聚合体 降解特点： 主要微生物：真菌中的担子菌. 芳香族化合物 酚类 酚酶 生物体有机态氮 NO3- NH3 NO2- NO N2O 大气 N2 同化作用 氨化作用 硝化作用 硝化作用 反硝化作用 生物固氮 同化作用 异化还原作用 第二节 氮素循环中微生物的作用 第二节 氮素循环中微生物的作用 有机氮 氨态氮 亚硝态氮 硝态氮 氮 气 植物及微生物的固定 微生物 微生物 微生物 微生物 微生物 第二节 氮素循环中微生物的作用 一、氨化作用 有机态N被微生物降解形成NH3的过程. (1)蛋白质的氨化作用过程 蛋白质 蛋白酶 水解 肽 肽酶 水解 氨基酸 降解 NH3 氧化脱氨基作用 水解脱氨基作用 还原脱氨基作用 第二节 氮素循环中微生物的作用 一、氨化作用 (2)尿素的氨化 CO(NH2)2+2H2O (NH4)2CO3 尿酶 2NH3+CO2+H2O 第二节 氮素循环中微生物的作用 一、氨化作用 (2)尿素的氨化 尿素细菌： 1、球菌：尿素生孢八叠球菌(芽孢) 2、芽孢杆菌：巴斯德尿素芽孢杆菌（唯一N源） 第二节 氮素循环中微生物的作用 一、氨化作用 (2)尿素的氨化 尿素细菌的生理特点： ① 喜好碱性条件 ② 以尿素、铵盐为N源，以有机碳为碳源和能源 第一、施尿素注意深施 第二、尿素不要与碱性物质同时施入 农业实践对策 第二节 氮素循环中微生物的作用 一、氨化作用 氨化作用 有机氮 无机氮 微生物生长的氮源 植物生长的氮源 第二节 氮素循环中微生物的作用 一、氨化作用 微生物生长发育过程中，从外界吸收利用的营养 物质的 C/N 是 25：1 C：N=25：1 C：N=5：1 有机物 微生物 第二节 氮素循环中微生物的作用 二、硝化作用 将铵氧化形成硝酸的微生物学过程 硝化作用 化能自养型（好氧） 异 养 型（厌氧） 1、硝化细菌和硝化作用的过程 NH4+ NO2- NO3- 硝酸细菌 亚硝酸细菌 第二节 氮素循环中微生物的作用 二、硝化作用 2、