廢水生物處理第三章微生物生物化學(xué)

1、1 12021-11-14第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)3.1 細(xì)菌的成分細(xì)菌的成分3.2 細(xì)菌的營養(yǎng)與生長環(huán)境細(xì)菌的營養(yǎng)與生長環(huán)境3.3 細(xì)菌的生物催化劑細(xì)菌的生物催化劑酶酶3.4 分批培養(yǎng)物的生長規(guī)律分批培養(yǎng)物的生長規(guī)律3.6 微生物的需氧代謝微生物的需氧代謝3.7 微生物的厭氧代謝微生物的厭氧代謝3.8 微生物的生物合成微生物的生物合成3.5 細(xì)菌的呼吸與生物氧化細(xì)菌的呼吸與生物氧化2021-11-142 2第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)3.1 細(xì)菌的成分細(xì)菌的成分 1 細(xì)菌的元素組成細(xì)菌的元素組成2021-11-143 3第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化

2、學(xué)大分子含量所占百分?jǐn)?shù)蛋白質(zhì)52.4%多糖16.6%類脂9.4%rna15.7%dna3.2%總計(jì)97.3%2021-11-144 4第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 2 細(xì)菌的大分子組成細(xì)菌的大分子組成組成元素chons含量/% 537231612021-11-145 5第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-146 6第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-147 7第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-148 8第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)3.2 細(xì)菌的營養(yǎng)與生長環(huán)境細(xì)菌的營養(yǎng)與生長環(huán)境 1 細(xì)菌營養(yǎng)類型細(xì)菌

3、營養(yǎng)類型類型電子供體電子受體代表細(xì)菌光能自養(yǎng)型h2oco2藍(lán)細(xì)菌（含葉綠素）h2s，s，h2co2著色細(xì)菌綠細(xì)菌光能異養(yǎng)型各種有機(jī)物有機(jī)物紅螺菌科（rhodospirillum） 2021-11-149 9第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-141010第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-141111第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-141212第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)類型電子供體電子受體碳源代表細(xì)菌化能有機(jī)營養(yǎng)有機(jī)物o2有機(jī)物各種細(xì)菌有機(jī)物no3-有機(jī)物地衣芽孢桿菌有機(jī)物so42-有機(jī)物硫酸鹽還原菌有機(jī)物有

4、機(jī)物有機(jī)物梭菌、乳酸菌化能無機(jī)營養(yǎng)h2o2co2氫-氧化細(xì)菌h2so2co2硫桿菌h2sno3-co2脫氮硫桿菌fe2+o2co2氧化亞鐵硫桿菌nh3o2co2亞硝酸單胞菌no2-o2co2硝化桿菌h2co2co2產(chǎn)甲烷細(xì)菌h2co2co2醋桿菌 2021-11-141313第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 2 營養(yǎng)物質(zhì)的傳遞營養(yǎng)物質(zhì)的傳遞2021-11-141414第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-141515第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-141616第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-141717第三章第三

5、章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 3 細(xì)菌的生長環(huán)境細(xì)菌的生長環(huán)境2021-11-141818第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)類別生長溫度（）備注最低最適最高低溫性微生物-5010202530水生微生物中溫性微生物51020404550大多數(shù)腐生性微生物以及所有寄生性微生物高溫性微生物254550607080土壤、堆肥、溫泉中的微生物2021-11-141919第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-142020第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-142121第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-142222第三章第三章 微

6、生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-142323第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)3.3 細(xì)菌的生物催化劑細(xì)菌的生物催化劑酶酶2021-11-142424第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 1 酶的分類酶的分類2021-11-142525第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-142626第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 2 酶的組成酶的組成雙成分酶酶蛋白 輔酶（或輔基）（全酶） （主酶）2021-11-142727第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)雙成分酶酶蛋白 輔酶（或輔基）（全酶） （主酶）2021-11-142828第三章第三章

7、 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 3 酶的酶的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 2021-11-142929第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-143030第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 4 酶的性質(zhì)酶的性質(zhì) 2021-11-143131第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 5 酶的催化機(jī)理酶的催化機(jī)理e + s es p + e 1112e + s e s e ssep 2021-11-143232第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 6 影響酶催化活性的因素影響酶催化活性的因素2021-11-143333第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)10t c 10 ct

8、c q在（）的反應(yīng)速率時(shí)的反應(yīng)速率2021-11-143434第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-143535第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-143636第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)312eeeabcd 2021-11-143737第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)3.4 分批培養(yǎng)物的生長規(guī)律分批培養(yǎng)物的生長規(guī)律2021-11-143838第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 1 分批培養(yǎng)物的生長分批培養(yǎng)物的生長2021-11-143939第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)圖圖3-23-2：營養(yǎng)物濃度對(duì)比增殖率

9、的影響：營養(yǎng)物濃度對(duì)比增殖率的影響2021-11-144040第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)dnndtdxxdtdzzdt2021-11-144141第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)d0.693t2021-11-144242第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)maxsk2021-11-144343第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 2 細(xì)菌的增長曲線細(xì)菌的增長曲線圖圖3-33-3：細(xì)菌的生長曲線：細(xì)菌的生長曲線。1）停滯期：細(xì)胞物質(zhì)有所增加，但細(xì)胞總數(shù)沒有增加。2）對(duì)數(shù)增長期：細(xì)胞數(shù)按一定的比生長速度 增加。3）靜止期：由于缺乏底物（養(yǎng)料的消耗）或抑制物質(zhì)的

10、積累等原因，微生物的生長繁殖處于停止?fàn)顟B(tài)。4）衰亡期：由于細(xì)胞不能維持生命，細(xì)胞數(shù)目下降。這時(shí)的細(xì)菌稱為老齡菌，以別于指數(shù)生長期的幼齡菌。2021-11-144444第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)ddtdxydt g/gy細(xì)菌產(chǎn)量/限制營養(yǎng)物消耗量時(shí)間時(shí)間2021-11-144545第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)圖圖3-43-4：分批培養(yǎng)物中細(xì)菌的大小及成分：分批培養(yǎng)物中細(xì)菌的大小及成分a a：滯后期結(jié)束；：滯后期結(jié)束；b b：指數(shù)生長期結(jié)束；：指數(shù)生長期結(jié)束；c c：指數(shù)生長期細(xì)胞分裂結(jié)束；：指數(shù)生長期細(xì)胞分裂結(jié)束；d d：靜止期：靜止期2021-11-144646第

11、三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)圖圖3-43-4：分批培養(yǎng)物中細(xì)菌的大小及成分：分批培養(yǎng)物中細(xì)菌的大小及成分a a：滯后期結(jié)束；：滯后期結(jié)束；b b：指數(shù)生長期結(jié)束；：指數(shù)生長期結(jié)束；c c：指數(shù)生長期細(xì)胞分裂結(jié)束；：指數(shù)生長期細(xì)胞分裂結(jié)束；d d：靜止期：靜止期2021-11-144747第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)3.5 細(xì)菌的呼吸與生物氧化細(xì)菌的呼吸與生物氧化2021-11-144848第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 1 細(xì)菌的呼吸類型細(xì)菌的呼吸類型2021-11-144949第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)圖圖3-53-5：需氧呼吸過程圖示：

12、需氧呼吸過程圖示2021-11-145050第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)圖圖3-63-6：需氧呼吸過程圖示：需氧呼吸過程圖示2021-11-145151第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-145252第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-145353第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-145454第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 2 生物氧化的類型生物氧化的類型2021-11-145555第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-145656第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021

13、-11-145757第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)3.6 微生物的需氧代謝微生物的需氧代謝2021-11-145858第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)需需氧氧代代謝謝三三階階段段圖圖3-73-7：2021-11-145959第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 1 大分子有機(jī)物的水解大分子有機(jī)物的水解 蛋白酶肽酶二肽酶蛋白質(zhì)多肽二肽氨基酸2021-11-146060第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-146161第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-146262第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 2、單糖、氨基酸和脂

14、肪酸代謝、單糖、氨基酸和脂肪酸代謝2021-11-146363第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)圖圖3-8：emp途徑途徑2021-11-146464第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-146565第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-146666第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)三三羧羧酸酸循循環(huán)環(huán)與與乙乙醛醛酸酸循循環(huán)環(huán)圖圖3-93-9：2021-11-146767第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-146868第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-146969第三章第三章 微生物生物化學(xué)微

15、生物生物化學(xué)2021-11-147070第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-147171第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-147272第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-147373第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)3.7 微生物的厭氧代謝微生物的厭氧代謝2021-11-147474第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) i 甲酸 類 甲醇 產(chǎn) 甲胺 通過不同 廢水或污泥 蛋白質(zhì) 氨基酸 物 乙酸等 途徑轉(zhuǎn)化 中不溶態(tài)大 多 糖 c6h12o6 為 ch4、 分子有機(jī)物 脂 類 甘油 ii 丙酸 co2等 脂肪酸

16、類 丁酸 co2 、 h 產(chǎn) 乳酸 和乙酸 物 乙醇等 水解階段 酸化階段 氣化階段 酸化 i 酸化 ii 不完全厭氧消化(酸發(fā)酵) 發(fā) 酵 菌 發(fā) 酵 菌 甲 烷 菌 產(chǎn)氫 產(chǎn)乙 酸菌 圖圖3-8: 3-8: 厭氧生物處理三階段厭氧生物處理三階段2021-11-147575第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 1、丙酮酸的厭氧氧化、丙酮酸的厭氧氧化2021-11-147676第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué) 2、甲烷的生成、甲烷的生成2021-11-147777第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-147878第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-147979第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2021-11-148080第三章第三章 微生物生物化學(xué)微生物生物化學(xué)2