第六章在物质循环中的作用选编.ppt

第六章 微生物在自然界 物质循环中的作用;碳 素 循 环;第一节 碳素循环;1、微生物分解有机物的一般途径;2、纤维素的分解;分解过程：首先必须经过微生物胞外酶（水解酶）的作用，使之水解成可溶性的较简单的葡萄糖后，才能被微生物吸收分解。 纤维素酶 2(C6H10O5)n + nH2O nC12H22O11（纤维二糖） 纤维二糖酶 nC12H22O11 + nH2O 2nC6H12O6 葡萄糖被微生物吸收进入体内，进行好氧或厌氧的分解。 ;; 存在于植物细胞壁内，是由多种戊糖或己糖组成的大分子缩聚物，组成中有聚戊糖（木糖和阿拉伯糖）、聚己糖（半乳糖、甘露糖）己聚糖醛酸（葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸）。含量仅次于纤维素。 来源：造纸废水和人造纤维废水。 作用的微生物：能够分解纤维素的微生物大部分能分解半纤维素。 ;作用过程： 水解 半纤维素——→单糖+ 糖醛酸 糖醛酸再进行好氧或厌氧分解。 ;4、果胶质的分解;分解过程： 水解（原果胶酶） 原果胶——→ 可溶性果胶+ 聚戊糖 水解 果胶甲脂酶 ? 果胶酸+ 甲醇 水解 聚半乳糖酶 ? 半乳糖醛酸;5、淀粉的分解;分解过程： 淀粉 糊精 麦芽糖 葡萄糖 ;6、脂肪的分解;分解过程： 脂肪+ 3H2O ——→甘油+ 高级脂肪酸 ; 木质素在植物体内的含量仅次于纤维素和半纤维素。酸、热水和中性溶剂对它都不起作用，只溶于碱，是植物残体中最难分解的组分。 来源：以树木、农作物为原料的工业生产，如造纸、印染等。 作用微生物：在自然界中，能降解木质素的生物极少。木材的完全降解是真菌、细菌等微生物共同作用的结果，其中真菌起主要作用。 ;8、烃类的分解;（2）、烯烃 大多数烯烃比烷烃和芳烃都容易被微生物所利用。微生物对烯烃的代谢主要是产生具有双键的加氧氧化物或环氧化物，最终形成饱和或不饱和的脂肪酸，然后再经β-氧化进入三羧酸循环而被完全分解。 （3）、脂环烃类 所有烃类中脂环烃类对微生物的抵抗力最强。;第二节 氮素循环;一、氨化作用;2、核酸的分解; 尿素能被许多微生物（尿素细菌）转化成氨，如尿八联球菌、尿小球菌、尿素芽孢杆菌等。 CO(NH2)2 + 2H2O —→ (NH4)2CO3 —→ 2NH3 + CO2 + H2O ;二、硝化作用;广义的硝化作用：;三、反硝化作用;四、固氮作用;1、根据微生物与植物的关系，可将固氮分为3个类型： ①共生固氮菌：只有与其它生物共生时才能固氮的微生物，如根瘤菌。活性是固氮体系中最高的。 ②联合固氮菌：必须生活在植物根际、叶面或动物肠道等处才能固氮的微生物。 ③自生固氮菌：能独立进行固氮的微生物，如蓝藻。;2、固氮酶;第三节 其它无机元素的循环;一、硫循环 二、磷、锰循环 三、铁循环; 含硫的化合物有：含硫有机物（如蛋白质中的-SH基）； 无机硫化合物；元素硫 ;2、含硫无机物的分解： 硫化氢、单质硫或硫化亚铁等在硫细菌的作用下进行氧化，最后生成硫酸的过程。;;二、磷循环;; 自然界Fe以无机铁化合物和有机铁化合物两种状态存在。无机铁化合物有溶解性的Fe2+和不溶性的Fe3+。Fe2+易被吸收。 Fe2+可被铁细菌氧化为Fe3+。 锈铁嘉利翁氏菌，氧化亚铁硫杆菌，多孢锈铁菌（多孢泉发菌）纤发菌属，球衣菌属。 ;锈铁嘉利翁氏菌：以Fe2+作电子供体，严格好氧或微好氧，化能自养。锈铁嘉利翁氏菌在水体或给水系统中形成大量Fe(OH)3。