微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座

第一節(jié)碳循環(huán)含碳物質(zhì)主要包含：二氧化碳、碳水化合物、脂肪及蛋白質(zhì)等微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第1頁微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第2頁纖維素轉(zhuǎn)化微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第3頁分解纖維素微生物包含細菌、放線菌和真菌，其中細菌居多，都是革蘭氏陰性菌，生孢食纖維菌中球形生孢食纖維菌和橢圓形生孢食纖維菌較常見。分解纖維素微生物還有青霉菌、曲霉、木霉等分解纖維素酶均是表面酶，在細胞質(zhì)膜上或是胞外酶。微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第4頁半纖維素轉(zhuǎn)化半纖維素由聚戊糖、聚己糖及聚糖醛酸等組成分解纖維素微生物多能分解半纖維素。另外，芽孢桿菌、假單胞菌、節(jié)細菌、根霉、曲霉、小克銀漢霉等能夠分解半纖維素微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第5頁果膠質(zhì)轉(zhuǎn)化果膠質(zhì)是由D-半乳糖醛酸以α-1、4糖苷鍵組成，羰基與甲基脂化形成甲基脂原果膠＋H2O→可溶性果膠＋聚戊糖可溶性果膠＋H2O→果膠酸＋甲醇果膠酸＋H2O→半乳糖醛酸分解果膠質(zhì)微生物有枯草芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌、浸軟芽孢桿菌等好氧菌及蝕果膠梭菌和費新尼亞浸麻梭菌等厭氧菌。微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第6頁淀粉轉(zhuǎn)化淀粉種類：直鏈和支鏈兩種淀粉降解路徑：淀粉分解為葡萄糖，進而參加產(chǎn)能代謝等降解淀粉微生物：枯草芽孢桿菌、根霉、曲霉等微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第7頁脂肪轉(zhuǎn)化脂肪水解為脂肪酸和甘油甘油能夠經(jīng)過甘油激酶和磷酸甘油脫氫酶作用轉(zhuǎn)化為磷酸二羥丙酮，參加代謝。脂肪酸經(jīng)過β–氧化路徑氧化。降解油脂較快微生物：細菌、絲狀菌、真菌－青霉、乳霉、曲霉等微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第8頁降解石油微生物很多，據(jù)報道有200各種細菌——假單胞菌、棒桿菌屬、微球菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬放線菌——諾卡氏菌酵母菌——假絲酵母霉菌——青霉屬、曲霉屬藻類——藍藻和綠藻烴類代謝微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第9頁苯代謝微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第10頁第三節(jié)氮循環(huán)有機氮化合物：蛋白質(zhì)、氨基酸、尿素及其它物質(zhì)無機含氮化合物：氮氣、氨、硝酸鹽及亞硝酸鹽等微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第11頁微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第12頁2．蛋白質(zhì)降解機理反硝化N2↑微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第13頁氨基酸轉(zhuǎn)化脫氨作用：氧化脫氨、還原脫氨、水解脫氨脫羧作用：氨基酸脫羧作用多數(shù)由腐敗細菌和霉菌引發(fā)，經(jīng)脫羧后生成胺。其中，二元胺有毒，所以蛋白質(zhì)腐敗后有毒。

微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第14頁氧化脫氨微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第15頁還原脫氨微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第16頁水解脫氨微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第17頁脫羧作用微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第18頁尿素氨化用酚紅能夠檢驗此反應(yīng)，酚紅變色范圍是6.4－8.0，酸性時為黃色，堿性時為紅色，當(dāng)酚紅呈紅色時說明有氨生成。分解尿素細菌有尿八疊球菌。尿素細菌利用單糖、雙糖、淀粉及有機酸鹽做碳源。

微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第19頁硝化作用：亞硝酸細菌和硝酸菌都是好氧菌，適宜在中性和偏堿性環(huán)境中生長，不需有機營養(yǎng)。亞硝酸細菌為革蘭氏陰性菌在硅膠固體培養(yǎng)基上生成細小、稠密褐色、黑色或淡褐色菌落。硝酸細菌在固體培養(yǎng)基上生成細小、稠密褐色、黑色或淡褐色菌落。能夠應(yīng)用到廢水深度處理。微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第20頁反硝化作用土壤、水體及污水生物處理構(gòu)筑物中硝酸鹽在缺氧情況下發(fā)生硝化作用。大多數(shù)細菌、放線菌及真菌利用硝酸鹽為氮源，經(jīng)過硝酸還原酶作用將硝酸還原為氨，合成氨基酸、蛋白質(zhì)及其它含氮化合物反硝化細菌在厭氧條件下，將硝酸還原為氮氣硝酸鹽還原為亞硝酸。微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第21頁固氮作用在固氮微生物固氮酶催化作用下，把分子氮轉(zhuǎn)化為氨，進而合成為有機氮化合物?；痉磻?yīng)式為：N2+6e+6H++nATP→2NH3+nADP+nPi

微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第22頁固氮微生物有根瘤菌、圓褐固氮菌、雀俾固氮菌和萬氏固氮菌等。都是好氧菌，可利用各種糖、醇、有機酸為碳源，分子氮為氮源。當(dāng)供給NH3、尿素和硝酸鹽時固氮作用停頓。適于中性和偏堿性環(huán)境中生長，在較低氧分壓下固氮效果好。光合細菌比如紅螺細菌屬、小著色菌及綠菌屬等在光照下厭氧生活時也能固氮。藻類異形胞也能固氮。微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第23頁微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第24頁第四節(jié)硫循環(huán)含硫有機物轉(zhuǎn)化含硫無機物轉(zhuǎn)化硫化作用微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第25頁微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第26頁含硫有機物轉(zhuǎn)化含硫氨基酸包含蛋氨酸、半胱氨酸及胱氨酸等微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第27頁能夠利用醋酸鉛試紙及硫酸亞鐵來檢驗。微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第28頁無機硫轉(zhuǎn)化硫化作用：經(jīng)過細菌將硫化氫氧化為單質(zhì)硫，深入氧化為硫酸。參加硫化作用微生物有硫化細菌和硫磺細菌。其中，氧化硫硫桿菌硫轉(zhuǎn)化微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第29頁氧化亞鐵硫桿菌，從氧化硫酸亞鐵、硫代硫酸鹽中取得能量，將硫酸亞鐵氧化硫酸高鐵。4FeSO4+O2+2H2SO4→Fe2(SO4)3+2H2OFeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O→15FeSO4+8H2SO4Cu2S+Fe2(SO4)3→CuSO4+4FeSO4+S微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第30頁硫磺細菌：將硫化氫氧化為硫，并將硫粒積累在細胞內(nèi)，包含絲狀硫磺細菌和光能自養(yǎng)硫細菌。絲狀硫磺細菌主要包含貝日阿托氏菌屬、透明顫菌屬、發(fā)硫菌等，均為革蘭氏陰性菌貝日阿托氏菌為無色不附著絲狀體，無鞘，體內(nèi)有PHB或異染粒，DNAG+C為37％發(fā)硫菌，能氧化硫化氫并累積硫粒于細胞內(nèi)。絲狀體外有鞘，一端附著，不能運動。在污水處理構(gòu)筑物、淡水和海水中均能找到。微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用專題知識講座第31頁反硫化作用土壤淹水、河流、湖泊等水體缺氧狀態(tài)時，硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽等在微生物還原作用下形成硫化氫作用稱為反硫化作用。脫硫脫硫弧菌：略彎曲桿菌，G－，嚴(yán)格厭氧，具一根極端鞭毛，最適溫度25－30℃，pH最適范圍為6－7.5。除利用葡萄糖、乳酸為供氫體外，還能利用蛋白質(zhì)、天門冬素