微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中作用課件

微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中作用微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中作用包括天然物質(zhì)循環(huán)和污染物質(zhì)的循環(huán)，其實(shí)從本質(zhì)上看，并沒有太大的區(qū)別，但是，污染物質(zhì)的進(jìn)入，會(huì)影響原有的物質(zhì)循環(huán)的某些環(huán)節(jié)。各種物質(zhì)元素：O、C、N、P、S、Fe等。推動(dòng)物質(zhì)進(jìn)行循環(huán)的作用包括物理、化學(xué)和生物的作用，其中生物起到了主導(dǎo)的作用，而微生物在這當(dāng)中又占了極重要的地位。包括天然物質(zhì)循環(huán)和污染物質(zhì)的循環(huán)，其實(shí)從本質(zhì)上看，并沒有太大第一節(jié)碳循環(huán)第一節(jié)碳循環(huán)碳在陸地和水生境的循環(huán)碳在陸地和水生境的循環(huán)微生物在碳素循環(huán)中的作用微生物在碳素循環(huán)中具有非常重要的作用，它們既參與固定CO２光合作用，又參與再生CO２的分解作用。1、光合作用：參與光合作用的微生物主要是藻類，藍(lán)細(xì)菌和光合細(xì)菌，它們通過(guò)光合作用，將大氣中和水體中的CO２合成為有機(jī)碳化物。特別是在大多數(shù)水生環(huán)境中，主要的光合生物是微生物，在有氧區(qū)域以藍(lán)細(xì)菌和藻類占優(yōu)勢(shì)；而在無(wú)氧區(qū)域則以光合細(xì)菌占優(yōu)勢(shì)。2、分解作用：自然界有機(jī)碳化物的分解，主要是微生物的作用。陸地和水域的有氧條件中，通過(guò)好氧微生物分解被徹底氧化為CO２

；在無(wú)氧條件中，通過(guò)厭氧微生物發(fā)酵被不完全氧化成有酸、甲烷、氫和CO２。微生物在碳素循環(huán)中的作用一、碳水化合物的轉(zhuǎn)化單糖：葡萄糖二糖：蔗糖、乳糖、麥芽糖多糖：淀粉、纖維素、半纖維素難溶的多糖，且當(dāng)一些難溶解的多糖數(shù)量較大時(shí)才會(huì)使自凈時(shí)間大大增加，從而對(duì)環(huán)境造成污染。這類多糖主要是纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)、木質(zhì)素、淀粉。提問(wèn)：哪些糖類會(huì)成為污染物？一、碳水化合物的轉(zhuǎn)化單糖：葡萄糖提問(wèn)：哪些糖類會(huì)成為污1．纖維素的轉(zhuǎn)化葡萄糖高聚物，每個(gè)纖維素分子含1400~10000個(gè)葡萄糖基（β-1，4糖苷鍵）。來(lái)源：棉紡印染廢水、造紙廢水、人造纖維廢水及城市垃圾等，其中均含有大量纖維素。1．纖維素的轉(zhuǎn)化β-1,4-糖苷鍵纖維素的分子結(jié)構(gòu)β-1,4-糖苷鍵纖維素的分子結(jié)構(gòu)（1）微生物分解途徑（1）微生物分解途徑（2）分解纖維素的微生物好氧細(xì)菌——粘細(xì)菌、鐮狀纖維菌和纖維弧菌厭氧細(xì)菌——產(chǎn)纖維二糖芽孢梭菌、無(wú)芽孢厭氧分解菌及嗜熱纖維芽孢梭菌。放線菌——鏈霉菌屬。真菌——青霉菌、曲霉、鐮刀霉、木霉及毛霉。需要時(shí)可以向有菌種庫(kù)的研究機(jī)構(gòu)購(gòu)買或自行篩選。（2）分解纖維素的微生物好氧細(xì)菌——粘細(xì)菌、鐮狀纖維菌和纖維微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中作用課件2．半纖維素的轉(zhuǎn)化存在于植物細(xì)胞壁中。造紙廢水和人造纖維廢水中含半纖維素。分解過(guò)程好氧分解EMP\TCA聚糖酶CO2+H2O半纖維素單糖+糖醛酸H2O各種發(fā)酵產(chǎn)物厭氧分解分解纖維素的微生物大多數(shù)能分解半纖維素。許多芽孢桿菌、假單胞菌、節(jié)細(xì)菌及放線菌能分解半纖維素。霉菌有根霉、曲霉、小克銀漢霉、青霉及鐮刀霉。2．半纖維素的轉(zhuǎn)化存在于植物細(xì)胞壁中。造紙廢水和人造纖維廢水二、

脂肪的轉(zhuǎn)化脂肪是甘油和高級(jí)脂肪酸所形成的脂，存在于動(dòng)植物體內(nèi)，是人和動(dòng)物的能量來(lái)源，也是許多微生物的碳源和能源。二、脂肪的轉(zhuǎn)化脂肪是甘油和高級(jí)脂肪酸所形成的脂，存在于動(dòng)脂肪脂肪酶甘油脂肪酸簡(jiǎn)單的酸+CO2+H2OCO2+H2O飽和脂肪酸+甘油

→

在常溫下為固態(tài)，稱為脂不飽和脂肪酸+甘油

→

在常溫下為液態(tài)，稱為油來(lái)源：毛紡廠、油脂廠、制革廠等作用微生物：脂肪是比較穩(wěn)定的化合物，但仍有微生物可以降解它。如細(xì)菌中的熒光桿菌、綠膿桿菌、靈桿菌等，真菌中的青霉、白地霉、曲霉、鐮刀霉及解脂假絲酵母等，某些放線菌和分枝桿菌。

磷酸二羥丙酮丙酮酸，進(jìn)入TCA循環(huán)

脂肪脂肪酶甘油脂肪酸簡(jiǎn)單的酸+CO2+H2OCO2+H2O飽第三節(jié)

氮循環(huán)自然界中的氮元素有：分子氮（空氣中的N2）有機(jī)氮（氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸等）無(wú)機(jī)氮（NH4+、NO3-等）

氮素循環(huán)包括：固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用第三節(jié)氮循環(huán)自然界中的氮元素有：氮素循環(huán)包括：氮循環(huán)工業(yè)固氮高能固氮生物固氮有機(jī)氮合成氨化作用硝化作用反硝化作用O2不足硝化細(xì)菌反硝化細(xì)菌亞硝酸鹽氮循環(huán)工業(yè)固氮高能固氮生物固氮有機(jī)氮合成氨化作用硝化作用反硝1、生物固氮--大氣中的N2通過(guò)某些原核微生物的固氮作用合成為化合態(tài)氮。

2、硝化作用--土壤或水體中的氨態(tài)氮經(jīng)化能自養(yǎng)菌的氧化而成為硝酸態(tài)氮的過(guò)程。

1、生物固氮--大氣中的N2通過(guò)某些原核微生物的固氮作用合成3、氨化作用--有機(jī)氮經(jīng)微生物的氨化作用釋放出氨。微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中作用課件4、反硝化作用--硝酸和亞硝酸又可在無(wú)氧條件下經(jīng)微生物的反硝化作用，最終變成N2或N2O，返回至大氣中。4、反硝化作用--硝酸和亞硝酸又可在無(wú)氧條件下經(jīng)微生物的反硝一、生物固氮作用什么叫做生物固氮？固氮微生物將大氣中的N2還原為NH3的過(guò)程。共生固氮微生物自生固氮微生物根瘤菌→豆科植物放線菌→非豆科植物藍(lán)藻→水生蕨類等圓褐固氮菌（好氧）梭菌（厭氧）魚腥藻等為代表的固氮藍(lán)藻固氮微生物有哪些種類？一、生物固氮作用什么叫做生物固氮？固氮微生物將大氣中的N2還鐵蛋白鐵鉬蛋白e-+H+ATPADP+Pi固氮酶NH3固氮過(guò)程：N2鐵蛋白鐵鉬蛋白e-+H+ATPADP+Pi固氮酶NH3固氮過(guò)藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞的特化形式：（1）靜息孢子：壁厚，休眠細(xì)胞，富含儲(chǔ)藏物，抗不良環(huán)境（2）異形孢：固氮靜息孢子異形孢營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞的特化形式：靜息孢子異形孢營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞二、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化R-CH-COOHNH2R代表不同的基團(tuán)氨基酸1.蛋白質(zhì)的氨化氨化作用：由有機(jī)氮化物轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮的過(guò)程（NH3、NH4+）

肽蛋白酶水解肽酶水解蛋白質(zhì)氨基酸（1）蛋白質(zhì)初步水解成氨基酸二、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化R-CH-COOHNH2R代表不同的基團(tuán)氨基（2）氨基酸脫氨基產(chǎn)生氨①水解脫氨（產(chǎn)生氨、羥基酸、醇）RCHNH2COOH+H2ORCH(OH)COOH+NH3RCHNH2COOH+H2ORCH2OH+CO2+NH3②氧化脫氨基（產(chǎn)生氨、脂肪酸或酮酸）RCHNH2COOH+O2RCOOH+CO2+NH3③還原脫氨基（產(chǎn)生氨、脂肪酸）RCHNH2COOH+2H+RCH2COOH+NH3RCHNH2COOH+2H+RCH3+CO2+NH3（2）氨基酸脫氨基產(chǎn)生氨①水解脫氨（產(chǎn)生氨、羥基酸、醇）RC氨化細(xì)菌：參與氨化作用的細(xì)菌。好氧性：熒光假單胞菌、靈桿菌厭氧性：腐敗梭菌兼性菌：變形桿菌。問(wèn)題：參加的有哪些微生物呢？氨化細(xì)菌：參與氨化作用的細(xì)菌。問(wèn)題：參加的有哪些微生物呢？三、硝化作用1.硝化作用概念

在有氧氣時(shí)，微生物將氨氧化為硝酸的作用2.參加硝化作用的微生物

硝化細(xì)菌亞硝酸細(xì)菌硝酸細(xì)菌兩類細(xì)菌相伴而生，作用相連。三、硝化作用1.硝化作用概念2.參加硝化作用的微生物硝化細(xì)菌的特性：（1）革蘭氏陰性菌，不生芽孢，球狀或短桿狀（2）強(qiáng)好氧性，中溫性（最適30℃，5-40℃范圍活動(dòng)）（3）中性或堿性環(huán)境。不能在強(qiáng)酸環(huán)境生活。（4）對(duì)毒物敏感。很少的錳對(duì)其有毒害。問(wèn)題：硝化細(xì)菌有哪些特性？硝化細(xì)菌的特性：?jiǎn)栴}：硝化細(xì)菌有哪些特性？3.硝化作用的過(guò)程（1）亞硝酸形成階段2NH3+3O2亞硝酸細(xì)菌2HNO2+2H2O+ATP亞硝酸細(xì)菌：亞硝酸單胞菌屬、亞硝酸球菌屬亞硝酸螺菌屬、亞硝酸葉菌屬3.硝化作用的過(guò)程（1）亞硝酸形成階段2NH3+3O2（2）硝酸形成階段2HNO2+O2硝酸細(xì)菌2HNO3+ATP硝酸細(xì)菌：硝酸桿菌屬、硝酸刺菌屬、硝酸球菌屬HNO2毒性很強(qiáng)，累積起來(lái)對(duì)植物有毒害。HNO3是植物吸收利用的有效氮素養(yǎng)料。（2）硝酸形成階段2HNO2+O2硝酸細(xì)菌2HNO34.硝化作用進(jìn)行的條件O2NH3堿性物質(zhì)（如NaHCO3，中和產(chǎn)生的亞硝酸和硝酸）不需有機(jī)物存在蛋白質(zhì)最終被氧化成：CO2、H2O、HNO3、H2SO44.硝化作用進(jìn)行的條件O2蛋白質(zhì)最終被氧化成：四、反硝化作用概念：硝酸鹽在通氣不良環(huán)境中（缺氧），被反硝化細(xì)菌還原成NO2-、NO、N2O、N2

的過(guò)程。

1.反硝化過(guò)程C6H12O6+4NO3-6H20+6CO2+2N2

+ATP缺氧N2NO3-NO2-NON2O反硝化細(xì)菌（硝酸還原菌和亞硝酸還原菌）四、反硝化作用概念：硝酸鹽在通氣不良環(huán)境中（缺氧），被1.2.反硝化作用的微生物

類型

含有反硝化細(xì)菌種的一些屬有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型

假單胞菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、芽孢桿菌屬、

土壤桿菌屬、黃桿菌屬、芽生桿菌屬、

鹽桿菌屬、慢生根瘤菌屬化能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型

硫桿菌屬、硫微螺菌屬、亞硝化單胞菌屬光能營(yíng)養(yǎng)型

紅假單胞菌屬混合型

副球菌屬、布蘭漢氏菌屬、奈氏球菌屬反硝化細(xì)菌：進(jìn)行反硝化作用的微生物。50多屬。兼性厭氧菌。反硝化細(xì)菌的部分屬群2.反硝化作用的微生物類型3.反硝化作用發(fā)生的條件NO3-

有機(jī)物質(zhì)存在氧氣＜0.5mg/L（O2的存在主要是抑制了呼吸作用中的異化性硝酸鹽還原酶的合成，而對(duì)同化作用中的同化型硝酸鹽還原酶不發(fā)生影響）最適pH中性或微堿性中溫型25℃3.反硝化作用發(fā)生的條件NO3-有機(jī)硫化物硫酸鹽H2S元素Ｓ分解作用分解作用同化作用同化作用無(wú)機(jī)硫的氧化作用無(wú)機(jī)硫的氧化作用無(wú)機(jī)硫的還原作用一、分解作用（含硫有機(jī)物的分解）：動(dòng)、植物和微生物尸體中的有機(jī)硫化物，被微生物降解成無(wú)機(jī)物（硫酸鹽、H2S等）的過(guò)程稱為分解作用。微生物：氨化微生物第四節(jié)硫循環(huán)有機(jī)硫化物硫酸鹽H2S元素Ｓ分解作用分解作用同化作用同化作用有機(jī)硫化物硫酸鹽H2S元素Ｓ分解作用分解作用同化作用同化作用無(wú)機(jī)硫的氧化作用無(wú)機(jī)硫的氧化作用無(wú)機(jī)硫的還原作用二、同化作用微生物利用硫酸鹽和H2S

，組成本身細(xì)胞物質(zhì)的過(guò)程稱為同化作用，細(xì)菌、放線菌、真菌中都有能利用硫酸鹽作為硫源的種類。僅少數(shù)微生物同化H2S。有機(jī)硫化物硫酸鹽H2S元素Ｓ分解作用分解作用同化作用同化作用三、無(wú)機(jī)硫的氧化作用無(wú)機(jī)硫的氧化作用是微生物氧化H2S

、元素Ｓ或FeS等生成硫酸鹽的過(guò)程。主要是硫細(xì)菌。硫細(xì)菌有兩大類：1、無(wú)色的化能營(yíng)養(yǎng)型：硫桿菌，自養(yǎng)型，不生芽孢，短桿，多以端生鞭毛運(yùn)動(dòng)；絲狀硫磺細(xì)菌，自養(yǎng)型。2、有色的光能營(yíng)養(yǎng)型紫硫菌和綠硫菌有機(jī)硫化物硫酸鹽H2S元素Ｓ分解作用分解作用同化作用同化作用無(wú)機(jī)硫的氧化作用無(wú)機(jī)硫的氧化作用無(wú)機(jī)硫的還原作用三、無(wú)機(jī)硫的氧化作用有機(jī)硫化物硫酸鹽H2S元素Ｓ分解作用分解四、無(wú)機(jī)硫的還原作用(硫酸鹽還原或反硫化作用)無(wú)機(jī)硫化物的還原作用是在厭氧條件下微生物將硫酸鹽還原成H2S的過(guò)程。參與此過(guò)程的微生物是硫酸鹽還原細(xì)菌。（脫硫弧菌屬、脫硫腸狀菌屬）有機(jī)硫化物硫酸鹽H2S元素Ｓ分解作用分解作用同化作用同化作用無(wú)機(jī)硫的氧化作用無(wú)機(jī)硫的氧化作用無(wú)機(jī)硫的還原作用有機(jī)硫化物硫酸鹽H2S元素Ｓ分解作用分解作用同化作用同化作用生物有機(jī)磷不溶性磷酸鹽磷酸或可溶性磷酸鹽與土壤中的鹽基結(jié)合產(chǎn)酸微生物的作用或磷肥的生產(chǎn)植物與微生物的吸收同化微生物的分解作用圖微生物在自然界中磷元素的循環(huán)作用三種基本過(guò)程：①有機(jī)磷轉(zhuǎn)化成溶解性無(wú)機(jī)磷(有機(jī)磷礦化)，②溶解性無(wú)機(jī)磷變成有機(jī)磷(磷的同化),③不溶性無(wú)機(jī)磷變成溶解性無(wú)機(jī)磷(磷的有效化).微生物參與磷循環(huán)的所有過(guò)程，但在這些過(guò)程中，微生物不改變磷的價(jià)態(tài)，因此微生物所推動(dòng)的磷循環(huán)可看成是一種轉(zhuǎn)化。①②③自學(xué)：第五節(jié)磷循環(huán)生物有機(jī)磷不溶性磷酸鹽磷酸或可溶性磷酸鹽與土壤中的鹽基結(jié)合產(chǎn)

微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中作用微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中作用包括天然物質(zhì)循環(huán)和污染物質(zhì)的循環(huán)，其實(shí)從本質(zhì)上看，并沒有太大的區(qū)別，但是，污染物質(zhì)的進(jìn)入，會(huì)影響原有的物質(zhì)循環(huán)的某些環(huán)節(jié)。各種物質(zhì)元素：O、C、N、P、S、Fe等。推動(dòng)物質(zhì)進(jìn)行循環(huán)的作用包括物理、化學(xué)和生物的作用，其中生物起到了主導(dǎo)的作用，而微生物在這當(dāng)中又占了極重要的地位。包括天然物質(zhì)循環(huán)和污染物質(zhì)的循環(huán)，其實(shí)從本質(zhì)上看，并沒有太大第一節(jié)碳循環(huán)第一節(jié)碳循環(huán)碳在陸地和水生境的循環(huán)碳在陸地和水生境的循環(huán)微生物在碳素循環(huán)中的作用微生物在碳素循環(huán)中具有非常重要的作用，它們既參與固定CO２光合作用，又參與再生CO２的分解作用。1、光合作用：參與光合作用的微生物主要是藻類，藍(lán)細(xì)菌和光合細(xì)菌，它們通過(guò)光合作用，將大氣中和水體中的CO２合成為有機(jī)碳化物。特別是在大多數(shù)水生環(huán)境中，主要的光合生物是微生物，在有氧區(qū)域以藍(lán)細(xì)菌和藻類占優(yōu)勢(shì)；而在無(wú)氧區(qū)域則以光合細(xì)菌占優(yōu)勢(shì)。2、分解作用：自然界有機(jī)碳化物的分解，主要是微生物的作用。陸地和水域的有氧條件中，通過(guò)好氧微生物分解被徹底氧化為CO２

；在無(wú)氧條件中，通過(guò)厭氧微生物發(fā)酵被不完全氧化成有酸、甲烷、氫和CO２。微生物在碳素循環(huán)中的作用一、碳水化合物的轉(zhuǎn)化單糖：葡萄糖二糖：蔗糖、乳糖、麥芽糖多糖：淀粉、纖維素、半纖維素難溶的多糖，且當(dāng)一些難溶解的多糖數(shù)量較大時(shí)才會(huì)使自凈時(shí)間大大增加，從而對(duì)環(huán)境造成污染。這類多糖主要是纖維素、半纖維素、果膠質(zhì)、木質(zhì)素、淀粉。提問(wèn)：哪些糖類會(huì)成為污染物？一、碳水化合物的轉(zhuǎn)化單糖：葡萄糖提問(wèn)：哪些糖類會(huì)成為污1．纖維素的轉(zhuǎn)化葡萄糖高聚物，每個(gè)纖維素分子含1400~10000個(gè)葡萄糖基（β-1，4糖苷鍵）。來(lái)源：棉紡印染廢水、造紙廢水、人造纖維廢水及城市垃圾等，其中均含有大量纖維素。1．纖維素的轉(zhuǎn)化β-1,4-糖苷鍵纖維素的分子結(jié)構(gòu)β-1,4-糖苷鍵纖維素的分子結(jié)構(gòu)（1）微生物分解途徑（1）微生物分解途徑（2）分解纖維素的微生物好氧細(xì)菌——粘細(xì)菌、鐮狀纖維菌和纖維弧菌厭氧細(xì)菌——產(chǎn)纖維二糖芽孢梭菌、無(wú)芽孢厭氧分解菌及嗜熱纖維芽孢梭菌。放線菌——鏈霉菌屬。真菌——青霉菌、曲霉、鐮刀霉、木霉及毛霉。需要時(shí)可以向有菌種庫(kù)的研究機(jī)構(gòu)購(gòu)買或自行篩選。（2）分解纖維素的微生物好氧細(xì)菌——粘細(xì)菌、鐮狀纖維菌和纖維微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中作用課件2．半纖維素的轉(zhuǎn)化存在于植物細(xì)胞壁中。造紙廢水和人造纖維廢水中含半纖維素。分解過(guò)程好氧分解EMP\TCA聚糖酶CO2+H2O半纖維素單糖+糖醛酸H2O各種發(fā)酵產(chǎn)物厭氧分解分解纖維素的微生物大多數(shù)能分解半纖維素。許多芽孢桿菌、假單胞菌、節(jié)細(xì)菌及放線菌能分解半纖維素。霉菌有根霉、曲霉、小克銀漢霉、青霉及鐮刀霉。2．半纖維素的轉(zhuǎn)化存在于植物細(xì)胞壁中。造紙廢水和人造纖維廢水二、

脂肪的轉(zhuǎn)化脂肪是甘油和高級(jí)脂肪酸所形成的脂，存在于動(dòng)植物體內(nèi)，是人和動(dòng)物的能量來(lái)源，也是許多微生物的碳源和能源。二、脂肪的轉(zhuǎn)化脂肪是甘油和高級(jí)脂肪酸所形成的脂，存在于動(dòng)脂肪脂肪酶甘油脂肪酸簡(jiǎn)單的酸+CO2+H2OCO2+H2O飽和脂肪酸+甘油

→

在常溫下為固態(tài)，稱為脂不飽和脂肪酸+甘油

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在常溫下為液態(tài)，稱為油來(lái)源：毛紡廠、油脂廠、制革廠等作用微生物：脂肪是比較穩(wěn)定的化合物，但仍有微生物可以降解它。如細(xì)菌中的熒光桿菌、綠膿桿菌、靈桿菌等，真菌中的青霉、白地霉、曲霉、鐮刀霉及解脂假絲酵母等，某些放線菌和分枝桿菌。

磷酸二羥丙酮丙酮酸，進(jìn)入TCA循環(huán)

脂肪脂肪酶甘油脂肪酸簡(jiǎn)單的酸+CO2+H2OCO2+H2O飽第三節(jié)

氮循環(huán)自然界中的氮元素有：分子氮（空氣中的N2）有機(jī)氮（氨基酸、蛋白質(zhì)、核酸等）無(wú)機(jī)氮（NH4+、NO3-等）

氮素循環(huán)包括：固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用第三節(jié)氮循環(huán)自然界中的氮元素有：氮素循環(huán)包括：氮循環(huán)工業(yè)固氮高能固氮生物固氮有機(jī)氮合成氨化作用硝化作用反硝化作用O2不足硝化細(xì)菌反硝化細(xì)菌亞硝酸鹽氮循環(huán)工業(yè)固氮高能固氮生物固氮有機(jī)氮合成氨化作用硝化作用反硝1、生物固氮--大氣中的N2通過(guò)某些原核微生物的固氮作用合成為化合態(tài)氮。

2、硝化作用--土壤或水體中的氨態(tài)氮經(jīng)化能自養(yǎng)菌的氧化而成為硝酸態(tài)氮的過(guò)程。

1、生物固氮--大氣中的N2通過(guò)某些原核微生物的固氮作用合成3、氨化作用--有機(jī)氮經(jīng)微生物的氨化作用釋放出氨。微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中作用課件4、反硝化作用--硝酸和亞硝酸又可在無(wú)氧條件下經(jīng)微生物的反硝化作用，最終變成N2或N2O，返回至大氣中。4、反硝化作用--硝酸和亞硝酸又可在無(wú)氧條件下經(jīng)微生物的反硝一、生物固氮作用什么叫做生物固氮？固氮微生物將大氣中的N2還原為NH3的過(guò)程。共生固氮微生物自生固氮微生物根瘤菌→豆科植物放線菌→非豆科植物藍(lán)藻→水生蕨類等圓褐固氮菌（好氧）梭菌（厭氧）魚腥藻等為代表的固氮藍(lán)藻固氮微生物有哪些種類？一、生物固氮作用什么叫做生物固氮？固氮微生物將大氣中的N2還鐵蛋白鐵鉬蛋白e-+H+ATPADP+Pi固氮酶NH3固氮過(guò)程：N2鐵蛋白鐵鉬蛋白e-+H+ATPADP+Pi固氮酶NH3固氮過(guò)藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞的特化形式：（1）靜息孢子：壁厚，休眠細(xì)胞，富含儲(chǔ)藏物，抗不良環(huán)境（2）異形孢：固氮靜息孢子異形孢營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞藍(lán)細(xì)菌細(xì)胞的特化形式：靜息孢子異形孢營(yíng)養(yǎng)細(xì)胞二、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化R-CH-COOHNH2R代表不同的基團(tuán)氨基酸1.蛋白質(zhì)的氨化氨化作用：由有機(jī)氮化物轉(zhuǎn)化為氨態(tài)氮的過(guò)程（NH3、NH4+）

肽蛋白酶水解肽酶水解蛋白質(zhì)氨基酸（1）蛋白質(zhì)初步水解成氨基酸二、蛋白質(zhì)的轉(zhuǎn)化R-CH-COOHNH2R代表不同的基團(tuán)氨基（2）氨基酸脫氨基產(chǎn)生氨①水解脫氨（產(chǎn)生氨、羥基酸、醇）RCHNH2COOH+H2ORCH(OH)COOH+NH3RCHNH2COOH+H2ORCH2OH+CO2+NH3②氧化脫氨基（產(chǎn)生氨、脂肪酸或酮酸）RCHNH2COOH+O2RCOOH+CO2+NH3③還原脫氨基（產(chǎn)生氨、脂肪酸）RCHNH2COOH+2H+RCH2COOH+NH3RCHNH2COOH+2H+RCH3+CO2+NH3（2）氨基酸脫氨基產(chǎn)生氨①水解脫氨（產(chǎn)生氨、羥基酸、醇）RC氨化細(xì)菌：參與氨化作用的細(xì)菌。好氧性：熒光假單胞菌、靈桿菌厭氧性：腐敗梭菌兼性菌：變形桿菌。問(wèn)題：參加的有哪些微生物呢？氨化細(xì)菌：參與氨化作用的細(xì)菌。問(wèn)題：參加的有哪些微生物呢？三、硝化作用1.硝化作用概念

在有氧氣時(shí)，微生物將氨氧化為硝酸的作用2.參加硝化作用的微生物

硝化細(xì)菌亞硝酸細(xì)菌硝酸細(xì)菌兩類細(xì)菌相伴而生，作用相連。三、硝化作用1.硝化作用概念2.參加硝化作用的微生物硝化細(xì)菌的特性：（1）革蘭氏陰性菌，不生芽孢，球狀或短桿狀（2）強(qiáng)好氧性，中溫性（最適30℃，5-40℃范圍活動(dòng)）（3）中性或堿性環(huán)境。不能在強(qiáng)酸環(huán)境生活。（4）對(duì)毒物敏感。很少的錳對(duì)其有毒害。問(wèn)題：硝化細(xì)菌有哪些特性？硝化細(xì)菌的特性：?jiǎn)栴}：硝化細(xì)菌有哪些特性？3.硝化作用的過(guò)程（1）亞硝酸形成階段2NH3+3O2亞硝酸細(xì)菌2HNO2+2H2O+ATP亞硝酸細(xì)菌：亞硝酸單胞菌屬、亞硝酸球菌屬亞硝酸螺菌屬、亞硝酸葉菌屬3.硝化作用的過(guò)程（1）亞硝酸形成階段2NH3+3O2（2）硝酸形成階段2HNO2+O2硝酸細(xì)菌2HNO3+ATP硝酸細(xì)菌：硝酸桿菌屬、硝酸刺菌屬、硝酸球菌屬HNO2毒性很強(qiáng)，累積起來(lái)對(duì)植物有毒害。HNO3是植物吸收利用的有效氮素養(yǎng)料。（2）硝酸形成階段2HNO2+O2硝酸細(xì)菌2HNO34.硝化作用進(jìn)行的條件O2NH3堿性物質(zhì)（如NaHCO3，中和產(chǎn)生的亞硝酸和硝酸）不需有機(jī)物存在蛋白質(zhì)最終被氧化成：CO2、H2O、HNO3、H2SO44.硝化作用進(jìn)行的條件O2蛋白質(zhì)最終被氧化成：四、反硝化作用概念：硝酸鹽在通氣不良環(huán)境中（缺氧），被反硝化細(xì)菌還原成NO2-、NO、N2O、N2

的過(guò)程。

1.反硝化過(guò)程C6H12O6+4NO3-6H20+6CO2+2N2

+ATP缺氧N2NO3-NO2-NON2O反硝化細(xì)菌（硝酸還原菌和亞硝酸還原菌）四、反硝化作用概念：硝酸鹽在通氣不良環(huán)境中（缺氧），被1.2.反硝化作用的微生物

類型

含有反硝化細(xì)菌種的一些屬有機(jī)營(yíng)養(yǎng)型

假單胞菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、芽孢桿菌屬、

土壤桿菌屬、黃桿菌屬、芽生桿菌屬、

鹽桿菌屬、慢生根瘤菌屬化能無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)型

硫桿菌屬、硫微螺菌屬、亞硝化單胞菌屬光能營(yíng)養(yǎng)型

紅假單胞菌屬混合型

副球菌屬、布蘭漢氏菌屬、奈氏球菌屬反硝化細(xì)菌：進(jìn)行反硝化作用的微生物。50多屬。兼性厭氧菌。反硝化細(xì)菌的部分屬群2.反硝化作用的微生物類型3.反硝化作用發(fā)生的條件NO3-

有機(jī)物質(zhì)存在氧氣＜0.5mg/L（O2的存在主要是抑制了呼吸作用中的異化性硝酸鹽還原酶的合成，而對(duì)同化作用中的同化型硝酸鹽還原酶不發(fā)生影響）最適pH中性或微堿性中溫型25℃3.