4.3 微生物在自然界物质循环中的作用.ppt

一、概念：是指固氮微生物将大气中的氮还原成氨的过程 二、固氮微生物的种类 共生固氮微生物 1、概念：是指与一些绿色植物 互利共生的固氮微生物. 2、代表生物：根瘤菌（属于细菌）共生特性：不同的根瘤菌，各自只能侵入一 种或多种特定种类的豆科植物 共生关系：豆科植物为根瘤菌提供有机物， 根瘤菌为豆科植物提供氨 根瘤与根瘤菌 根瘤菌是与豆科等植物互利共生的一类细菌。能够将大气中的氮还原为氨供给豆科植物，同时又从豆科植物体中获取有机物。豆科植物开花之前，根瘤菌的固氮能力最强。 根瘤是根瘤菌侵入豆科植物根部后不断繁殖，刺激根内薄壁细胞，导致这些细胞强烈的分裂和生长，从而使根部局部膨大形成瘤状突起，即根瘤。 自生固氮微生物 1、概念：是指在土壤中能够独立进行固氮的微生物 2、代表生物：圆褐固氮菌（属于细菌）：具有较强的固氮能力，并且能够分泌生长素，促进植物生长和果实发育 第三节 硫循环 一、硫循环的过程 含硫的化合物有：含硫有机物（蛋白质中的SH基等），无机硫化合物，元素硫 二、微生物在硫循环过程中的作用 微生物参与了硫素循环的各个过程，并起着很重要的作用。 含硫有机物的转化（脱硫作用） 生物体内的含硫有机物主要是含硫的蛋白质和氨基酸，如蛋氨酸、半胱氨酸、胱氨酸等。它们在微生物的作用下被分解脱巯基产生硫化氢。 能分解含硫有机物很多，引起含氮有机物分解的微生物都能分解含硫有机物产生硫化氢。 2. 硫化作用 硫化作用，也称无机硫的氧化作用，它是在有氧条件下，通过硫细菌的作用将硫化氢转化为元素硫，再进而氧化成硫酸的过程。 参与硫化作用的微生物有硫化和硫磺细菌。 硫化细菌一般在细胞外积累硫。 硫磺细菌一般将硫粒积累在细胞内（也有在细胞外的）的细菌。 3. 反硫化作用 当环境条件处于缺氧状态时，硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐和次亚硫酸盐在微生物的作用下，还原成硫化氢，这个过程称为反硫化作用（或称硫酸盐还原作用）。 4. 同化作用 由植物和微生物引起。生物吸收的硫酸盐被转变成还原态的硫化物（也称为同化硫酸盐还原作用），然后再固定到蛋白质等成分中（主要以巯基形式存在）。 第四节 磷循环 磷是生物体的重要元素 含磷的化合物有： 含磷有机物（核酸、磷脂等） 无机磷化合物 可溶的 不可溶，如Ca3(PO4)2，不能被植物吸收利用 气体（PH3）磷化氢是一种无色、高毒、易燃的储存于钢瓶内的液化压缩气体。该气体比空气重并有类似臭鱼的味道。 一、磷的循环过程 无机磷可以为植物所吸收利用，在食物链中传递，而一部分则以不溶性形式沉淀下来，离开了循环。这就是磷循环是不完全循环的原因所在。 二、磷循环过程中微生物的作用 有机膦的矿化作用 许多异养微生物在分解有机碳化物的同时也能分解有机磷化物。包括细菌、放线菌和真菌的一些种类，都能进行有机膦化物的矿化作用。 2. 难溶性无机磷的转化 难溶性的无机磷，如磷酸钙，可以和异养微生物生命活动产生的有机酸和碳酸，硝酸细菌和硫细菌产生的硝酸和硫酸等作用，转变成可溶性磷酸盐。 磷的同化作用 可溶性的无机磷化合物能被微生物同化为有机磷，成为活细胞的组分。 在水体中，磷的同化主要是由藻类进行的，并沿食物链传递。 * 主要是讲一些与生命相关的物质的循环。 * 所以在自然状态下，二氧化碳的量应该是平衡的，但是在目前的情况下，这个平衡已经被破坏了，由于大量燃烧含碳燃料等，二氧化碳的生成量大于消耗量，造成大气中二氧化碳的浓度上升，后果是地球温度的上升、温室效应。 * 对于环境专业来说，我们过去最关心的是分解再生二氧化碳，而现在也正越来越关注固定二氧化碳。因为二氧化碳的浓度正在不断提高。 * 在氮的循环过程中，除了食用、死亡、排泄没有微生物参与外，其余的过程都是在微生物作用下进行的。 * 胨;蛋白质的水解产物 * 氨基酸的结构是，在分子中含有羧基，在α位含有氨基。因此有两种方法转化，脱胺或者脱羧。脱胺后的有机物进入诸如β氧化等过程. * 所以肉类蛋白质腐败后，不能食用。尸胺：即1,5-二氨基戊烷，结构简式NH2(CH2)5NH2。为蛋白质腐败中赖氨酸在脱羧酶的作用下发生脱羧反应生成。与精氨酸、鸟氨酸的脱羧产物——腐胺都是尸体腐败产生气味中的成分。 尸胺H2N（CH2）5NH2亦称戊二胺。由赖氨酸脱羧生成。是广泛存在于生物体中的正常成分，但也作为一种肉毒胺存在于腐败物中。 * 能产生NH3的叫氨化。尿素很容易氨化，在水处理过程中，产生NH3的过程称为氨化。 尿素合成是氰酸铵（NH4NCO，或称异氰酸铵）重排为尿素（