微生物在自然界物质循环中的作用.pptxVIP

第八章 微生物在环境物质循环中的作用;微生物在环境物质循环中的作用; 第一节 氧 循 环?; 第二节??????? 碳 素 循 环;图2.2－2 碳循环; CO2是植物、藻类和光合细菌的唯一碳源，人、动物呼吸、微生物分解有机物产生大量CO2，源源不断补充至大气。海洋、陆地、大气和生物圈之间碳长期自然交换的结果，使大气中的CO2保持相对平衡、稳定。 在过去的10,000年期间里，CO2含量变化极小，持续维持在280×10-6左右。 自18世纪工业革命以来，由于石油和煤燃烧量日益增加，排放的CO2等温室气体含量正在大幅度增加。;; 碳素循环;碳素化合物的种类; 一、纤维素分解;（一）纤维素的分解途径  纤维素在微生物酶的催化下沿下列途径分解:;纤维素的分解;分解纤维素的细菌;（二）分解纤维素的微生物;粘细菌产生大量具有生物学活性的次级代谢产物，为生理活性物质的筛选提供了很好的微生物资源。 目前最受关注的是由纤维堆囊菌产生的埃博霉素（Epothilones），2007年10月16日，美国施贵宝公司宣布其乳腺癌治疗新药Ixempra获得FDA批准在美上市，Ixempra是一种埃博霉素(epothilones)类抗肿瘤新药。 ; 粘细菌复杂的多细胞行为，尤其是多细胞子实体（fruiting bodies）形态构成。革兰氏染色阴性，无鞭毛，包埋的粘液层中，在固体表面能缓慢滑动。 生活史包括营养细胞阶段和休眠体（子实体）阶段。营养细胞发育到一定阶段，细胞聚集并形成由细胞和粘液组成的子实体，因种而形状各异。常具红、黄等鲜艳的颜色，肉眼可见。 子实体：由孢子和粘液组成;粘细菌细胞和孢子 细胞细长杆状 ,在平板上 ,作滑行运动,培养 72h后聚集成子实体 ,粘孢子球形 。; 好氧的纤维分解菌还有镰状纤维菌和纤维弧菌。其最适温度为22-30℃，最适 pH为7-7.5。 厌氧的有芽孢梭菌(Clostridium cellobioparum)、无芽孢厌氧分解菌及嗜热纤维芽孢梭菌(Clostridium thermocellum)，好热性厌氧分解菌最适温度55-65℃，最高温度为80℃，最适 pH7.4-7.6，中温性菌最适 pH为7-7.4，在 pH为8.4-9.7能生长, 是专性厌氧菌。 霉菌：分解纤维素的还有青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。 放线菌中的链霉菌属(Streptomyces),在23-65℃生长，最适温度为50℃。 ; （三） 纤维素酶所在部位;半纤维素的分解; 二、半纤维素的分解; 三、果胶质的分解; 分解果胶质的微生物: 好氧菌：枯草芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、浸软芽孢杆菌及软腐欧氏杆菌。 厌氧菌：蚀果胶梭菌和费新尼亚浸麻梭菌。分解果胶的真菌有青霉、曲霉、木霉、小克银汉霉、芽枝孢霉、根霉、毛霉，还有放线菌。;麻类脱胶;四、淀粉分解; （一）淀粉的种类 淀粉分直链淀粉和支链淀粉两类：直链淀粉由葡萄糖分子脱水缩合，以α－l ,4葡萄糖苷键组成不分支的链状结构。支链淀粉由葡萄糖分子以α-l,4和 α-l,6葡萄糖苷键组成分支的链状结构。; （二） 淀粉的降解途径 ; （三）降解淀粉的微生物;问题：; 五、脂肪的分解;（一）脂肪的分解; （二）脂肪酸的β—氧化;β—氧化;; 脂肪酸氧化可得到很高的能量水平，如： lmoL硬脂酸(C17H35COOH)被彻底氧化可得147mol ATP。;六、木质素的分解; 七、烃类物质的分解;（二）芳香烃化合物的氧化分解; 苯、萘、菲、蒽的代谢途径： ; 2．萘的代谢： ; 3.菲的代谢：; 4.蒽的代谢：;第三节?? 氮 素 循 环;氮素循环的几个阶段;一、氨化作用?;氨化作用的微生物;蛋白质水解 蛋白质分子量大，不能直接进入微生物细胞，在蛋白酶作用下水解成小分子肽、氨基酸后被微生物利用。  ;氨基酸分解 ; 2、脱羧作用 氨基酸脱羧作用多数细菌和霉菌引起，经脱羧后生成胺。二元胺对人有毒，肉类蛋白质腐败后后生成胺，故有毒不可食用。 ;二、硝化作用;硝化细菌特性：看教材p281 硝化细菌从氨或亚硝酸的氧化过程中获得能量，用以固定CO2，但其利用能量的效率低，亚硝酸菌只利用自由能的5%-14%，硝酸菌利用自由能的5%-10%。因此，二者在同化CO2时需要氧化大量无机氮化物。 ; 在自然界中，