09环境微生物学第九章微生物对污染物的分解与转化作用详解.ppt

第九章 微生物对污染物的分解与转化作用 第一节 微生物对污染物的分解与转化作用 第二节 有机物的生物分解性 第三节 不含氮有机物质的生物分解 第四节 含氮有机物的生物分解 第五节 微生物对无机元素的转化作用 第六节 生物对污染物的浓缩与吸附作用 二、淀粉 分子结构：多糖 降解过程：淀粉?糊精?麦芽糖?葡萄糖 降解微生物：主要有霉菌（曲霉、根霉） 三、脂肪 结构： CH2 — O — C —R1 CH2 — O — C —R2 CH2 — O — C —R3 O O O 脂肪 甘油+脂肪酸 脂肪酶 降解微生物： 荧光杆菌、绿脓杆菌 放线菌、真霉 第三节 不含氮有机物质的生物分解 四、芳香化合物 OH OH OH COOH COOH 酚 邻苯二酚 粘康酸（mucomic acid） 第三节 不含氮有机物质的生物分解 CH3 CH3 OH OH CH3 OH OH 苯甲酸、粘康酸 第三节 不含氮有机物质的生物分解 五、烃类（脂肪烃） 2. 烯烃： 烯烃 加氧化合物 脂肪酸 β氧化 1. 烷烃：CnH2n+2 一般从末端氧化，形成醇、醛、酸、? ? CO2 β氧化 降解微生物：主要是一些细菌、酵母菌 第三节 不含氮有机物质的生物分解 C7H15 — CH3 n-Octane Monooxygenase C7H15CH2 OH n-Octanol NAD+ NADH + NADH + O:O (O2) + NAD+ + H2 O H C7H15O = O n-Octanol OH C7H15C = O n-Octanoic acid H2 O NAD+ NADH ATP AMP+PPi CoA β-Oxidation to acetyl-CoA Steps in oxidation of an aliphatic hydrocarbon. The first of which is catalyzed by a monooxygenase H3C—(CH2)n—CH2 —CH2—COOH n+4 carbons Fatty acid of CoA activation ATP AMP+PPi H3C—(CH2)n—CH2 —CH2—C—CoA O β α FAD FADH H3C—(CH2)n—CH　　CH—C—CoA O β α H3C—(CH2)n—CHOH—CH—C—CoA O β α H2O NAD+ NADH H3C—(CH2)n— C —CH2—C—CoA O β α O CoA H3C—(CH2)n—C—CoA O + H3C—C—CoA O Activated fatty acid Of n+2 carbons ready for next step Acetyl-CoA Mechanism of beta oxidation of a fatty acid （which lead to successive formation of two carbon fragments of acetyl-CoA） SO3Na CH2－（CH2）10 －CH3 十二烷基苯磺酸钠 SO3Na CH2COOH CH3 SO3Na CH3 OH OH β氧化 …. HSO3 六、合成洗涤剂 降解微生物：主要是芽孢杆菌、假单胞菌（恶臭假单胞菌） 第三节 不含氮有机物质的生物分解 第四节 含氮有机物的生物分解 一、氮循环及其微生物的作用 二、氨化、硝化与反硝化 三、蛋白质的生物分解 三、尿素的转化 一、氮循环及其微生物的作用 固氮 有机氮 氧化/氨化 硝化 N2 反硝化 第四节 含氮有机物的生物分解 二、氨化、硝化与反硝化 1、氨化作用（含氮有机物的生物氧化） 有机氮转化为氨的过程： Org－N NH3 ＋ 不含氮有机物 好氧、厌氧情况下都生成NH3 R－C －COOH NH2 RCOOH＋CO2＋NH3 RCH2COOH＋NH3 O2 [H] 有氧 缺氧 氨化细菌（Ammonifier）： 种类繁多（荧光假单胞菌、变形杆菌等） 第四节 含氮有机物的生物分解 2、硝化作用：氨氧化成亚硝酸、硝酸的过程 分两步进行（好氧条件） 限速阶段、控制阶段 NH3 NO2- NO3- 几个术语：氨氧化、亚硝（酸）化、亚硝酸氧化、硝酸化 第四节 含氮有机物的生物分解 硝化菌 （nitrifier） 亚硝酸菌（nitrite bacteria），亦称氨氧化菌 硝酸菌（nitrate bacteria），亦称亚硝酸氧化菌 亚硝化单胞菌属 （Nitrosomonas） 亚硝化球菌属 亚硝化螺菌属 亚硝化叶菌属 亚硝化弧菌属 亚硝