共生固氮微生物.ppt

二、生物固氮：定义：固氮微生物在常温常压下， 由生物固氮酶催化，将大气  中的N2还原为NH3的过程 2、蓝细菌 （1）异形胞： 糖脂片层式较厚外膜； 缺乏产氧光合系统Ⅱ； 超氧歧化酶（SOD）活性很高、呼吸强 度高 。 （2）非异形胞蓝细菌固氮酶的保护 时间上分隔（有光时光合作用，无光时固 氮）； 失去产氧的光合系统Ⅱ ； 提高超氧歧化酶活性 3、豆科植物根瘤菌 类菌体：不能繁殖，但具有固氮活性。 类菌体周膜：包围类菌体，使其维持一 个良好氧、氮和营养环境的一层周膜。 在类菌体周膜内外都存在一种豆血红蛋白，由根瘤菌和豆科植物共生时，双方诱导合成。通过氧化态Fe 3+和还原态Fe 2+的相互变化发挥缓冲效应，维持低氧水平。 四、次生代谢物的合成 次生代谢物：某些微生物生长到稳定期前后，以结构简单、代谢途径明确、产量较大的初生代谢物作为前体，通过复杂的次生代谢途径所合成的各种结构复杂的化学物质。 如：抗生素、毒素、生物碱、信息素等 * * 第三节 微生物独特合成代谢途径举例 一、自养微生物的CO2固定 二、生物固氮 三、微生物结构大分子——肽聚糖的生物合成 四、微生物次生代谢物的合成 固氮 N2 NH3 工业 N2 NH3 闪电等 N2 NH3 固氮微生物 工业固氮: 高能固氮: 生物固氮: 二、生物固氮： 固氮的生化机制 生物固氮反应条件：6要素 ATP 还原力[H]及其传递载体 固氮酶 还原底物-N2 严格的厌氧环境 Mg2+ 总反应式： N2+6e+6H++12ATP——2NH3+12ADP+12Pi 豌豆根瘤 共生固氮微生物 与植物共生时才能固氮 大豆根瘤 与豆科共生, 与非豆科共生 大豆根瘤 苜蓿根瘤 实例：根瘤菌 形态：棒槌形、“T”形或“Y”形 固氮的生化途径 （三）固氮酶避氧害的机制 1、自生固氮菌： 呼吸保护：固氮菌科的菌种能以极强的呼吸作用迅速 消耗掉周围的氧。 构象保护：在高氧分压条件下，固氮酶能够形成一个 无固氮活性但能防止氧害的特殊构象。 * * *