微生物的生態(tài)4學(xué)時.ppt

1、第八章 微生物的生態(tài)（4學(xué)時）,第一節(jié) 微生物在環(huán)境中的分布（2學(xué)時） 第二節(jié) 微生物在物質(zhì)循環(huán)中的作用（2學(xué)時）,第一節(jié) 微生物在環(huán)境中的分布,一、微生物生態(tài)系統(tǒng)的特點 二、微生物在環(huán)境中的分布 三、微生物間的相互關(guān)系,一、微生物生態(tài)系統(tǒng)的特點,（一）微生物生態(tài)系統(tǒng)的概念 （二）微生物在生態(tài)系統(tǒng)的作用 （三）微生物生態(tài)系統(tǒng)的特點,（一）微生物生態(tài)系統(tǒng)的概念,生物圈：地球上有生命活動的范圍，是地球上全部生活有機體與其環(huán)境相互作用的統(tǒng)一整體，是所有生態(tài)系統(tǒng)的總和 生態(tài)系統(tǒng)：生物群落與其生存環(huán)境組成的整體系統(tǒng) 微生物生態(tài)系統(tǒng)：許多不同的微生物群落與周圍的生物及非生物共同構(gòu)成的整體系統(tǒng) 微生物群落：

2、許多不同種的微生物種群生活在一起構(gòu)成的群落 微生物種群：指具有相似性和生活在一定空間內(nèi)的同種微生物個體群,一、微生物生態(tài)系統(tǒng)的特點,（一）微生物生態(tài)系統(tǒng)的概念 （二）微生物在生態(tài)系統(tǒng)的作用 （三）微生物生態(tài)系統(tǒng)的特點,（二）微生物在生態(tài)系統(tǒng)的作用,微生物是有機物質(zhì)的主要分解者 微生物是物質(zhì)循環(huán)中的重要成員 微生物是生態(tài)系統(tǒng)中的初級生產(chǎn)者 微生物是物質(zhì)和能量的貯存者 微生物是地球上生物演化中的先鋒種類,一、微生物生態(tài)系統(tǒng)的特點,（一）微生物生態(tài)系統(tǒng)的概念 （二）微生物在生態(tài)系統(tǒng)的作用 （三）微生物生態(tài)系統(tǒng)的特點,（三）微生物生態(tài)系統(tǒng)的特點,微環(huán)境性：是指緊密圍繞微生物細胞的環(huán)境 穩(wěn)定性：微生物的

3、微環(huán)境中微生物種群種類多樣、組成穩(wěn)定的特性 適應(yīng)性：微生物的微環(huán)境發(fā)生劇烈變化時，微生物群落的結(jié)構(gòu)會發(fā)生相應(yīng)變化的特性,二、微生物在環(huán)境中的分布,（一）微生物在土壤中的分布 （二）微生物在水體中的分布 （三）微生物在空氣中的分布 （四）微生物在食品上的分布 （五）極端環(huán)境中的微生物,（一）微生物在土壤中的分布,土壤是微生物良好的生活環(huán)境：土壤中含有大量的有機物和礦物質(zhì)；土壤中含有一定的水分；土壤中具有孔隙性；土壤具有保溫性；土壤的pH值接近中性，緩沖性較強 土壤的自凈作用：污水、污物進入土壤后，可被土壤吸附和過濾，接著被微生物及其他生物降解，使土壤逐漸恢復(fù)到原來狀態(tài),表面土壤層,淋溶層,淀積層

4、,疏松母質(zhì),耕作土壤層,1、土壤中微生物的垂直分布,表面土壤層：微生物數(shù)量少；因為這里缺水，受紫外線照射微生物易死亡 1030cm耕作層：微生物數(shù)量最多，種類多樣；若是植物根系附近，微生物數(shù)量更多 30cm以下土壤層：微生物數(shù)量隨土層深度增加而減少，至lm深處減少約20倍，至2m深處，因缺乏營養(yǎng)和氧氣每克土中僅有幾個,2、土壤微生物的種類,種類：以細菌為最多（106-109/g土） ，放線菌（105-108/g土）和真菌（103-105/g土）次之，藻類和原生動物較少 土壤習(xí)居微生物：以G-的無芽胞桿菌和放線菌為主；它們以土壤腐殖質(zhì)為營養(yǎng)，生長慢、數(shù)量較穩(wěn)定、作用持久 土壤暫居微生物：以芽胞桿

5、菌、青霉、曲霉、鐮刀菌和毛霉等為主；它們以動植物的分泌物、排泄物和殘體為營養(yǎng)，一旦離開生物殘體后不能生活較長時間,典型花園土壤不同深度每克土壤的微生物菌落數(shù)/CFU,3、根圈效應(yīng),根圈(rhizosphere)：也稱根際，指植物根系表面至其外圍幾毫米的土壤區(qū)域，是植物根系直接影響的土壤范圍 根圈效應(yīng)：同根圈外的微生物群落相比，根圈中的微生物在數(shù)量、種類和活性上表現(xiàn)出一定特異性 根土比（RS）：即根際微生物數(shù)量與非根際土壤微生物數(shù)量的比值； R/S值一般為520，有時可高達100以上,二、微生物在環(huán)境中的分布,（一）微生物在土壤中的分布 （二）微生物在水體中的分布 （三）微生物在空氣中的分布 （

6、四）微生物在食品上的分布 （五）極端環(huán)境中的微生物,（二）微生物在水體中的分布,淡水生境：以土著性的光能或化能自養(yǎng)微生物為主；江、河微生物種群受流經(jīng)區(qū)域的影響；水體較深的湖泊微生物有明顯的垂直分布帶 海水生境：特點是耐鹽（2-4%）、耐低溫和耐壓；以藻類、G-需氧性或兼性厭氧細菌為主 水體的自凈作用：污染物進入水體后，可被水體吸附和沉降，接著被微生物及其他生物降解，使水體逐漸恢復(fù)到原來狀態(tài),二、微生物在環(huán)境中的分布,（一）微生物在土壤中的分布 （二）微生物在水體中的分布 （三）微生物在空氣中的分布 （四）微生物在食品上的分布 （五）極端環(huán)境中的微生物,（三）微生物在空氣中的分布,大氣圈微生物：

7、大氣圈含有微生物，但因營養(yǎng)物質(zhì)和水分的缺乏、紫外線輻射等影響并非微生物生長繁育的良好場所；多數(shù)以孢子和休眠體形態(tài)吸附在塵埃上，通過氣流進行傳播 分布：空氣中微生物的數(shù)量與溫濕度、塵埃顆粒數(shù)等有關(guān)系；越接近地面的空氣含菌量越高 種類：以球菌、芽孢桿菌、產(chǎn)色素細菌、真菌孢子為主,不同地點大氣中的微生物數(shù)量,二、微生物在環(huán)境中的分布,（一）微生物在土壤中的分布 （二）微生物在水體中的分布 （三）微生物在空氣中的分布 （四）微生物在食品上的分布 （五）極端環(huán)境中的微生物,（四）微生物在食品上的分布,食品中的微生物：食品含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，通常在食品原料生長、采收、運輸、加工和包裝等過程中被微生物附生或

8、污染 一旦水分、溫度、通氣等環(huán)境條件適宜，霉菌和細菌等就會迅速繁殖起來,1、微生物對食品的影響,引起食物腐?。航档惋L(fēng)味 產(chǎn)生有毒物質(zhì)：誤食后引起食物中毒如肉毒毒素；有些毒素甚至能致癌如黃曲霉素 少數(shù)對人類有益：可被用于食品加工，如豆腐乳、酸奶等,2、食品常見的污染微生物,糧食：最常見的有曲霉、青霉、假單胞菌和黃單胞菌等 肉類：芽胞桿菌、梭菌、無芽胞桿菌、球菌、曲霉、毛霉和青霉等 魚類：微球菌、變形桿菌、黃桿菌、副溶血弧菌等 乳制品：熒光假單胞菌、變形桿菌、大腸桿菌、糞鏈球菌、青霉、酵母菌等,一、微生物在環(huán)境中的分布,（一）微生物在土壤中的分布 （二）微生物在水體中的分布 （三）微生物在空氣中的

9、分布 （四）微生物在食品上的分布 （五）極端環(huán)境中的微生物,（五）極端環(huán)境中的微生物,極端微生物：是指能在一般生物不能生存的高溫、高壓、高鹽、強酸、強堿、低溫、缺氧等特殊環(huán)境條件下存活的微生物；多數(shù)屬于古細菌 在冶金、采礦、石油化工、酶制劑生產(chǎn)、環(huán)保等領(lǐng)域有重要的意義,、嗜熱微生物,嗜熱微生物：最適生長溫度高于6570，最高生長溫度可達110 生態(tài)環(huán)境：熱泉(溫度高達100)，高強度太陽輻射的土壤，巖石表面(高達70)，各種堆肥、廄肥等 嗜熱的生化機制：蛋白質(zhì)、核酸、類脂具有熱穩(wěn)定性，存在熱穩(wěn)定性因子 應(yīng)用：可用于高溫發(fā)酵、污水處理；嗜熱細菌的耐高溫DNA多聚酶使DNA體外擴增的技術(shù)（PCR）

10、技術(shù)得到突破,、嗜冷微生物,嗜冷微生物：能在較低的溫度下生長，最高生長溫度不超過20，可以在0或低于0條件下生長 生態(tài)環(huán)境：極地、深海、寒冷水體、冷凍土壤、陰冷洞穴、保藏食品的低溫環(huán)境 嗜冷的生化機制：細胞膜脂組成中有大量的不飽和、低熔點脂肪酸 應(yīng)用：研究開發(fā)最適反應(yīng)溫度低的酶，如從嗜冷微生物中獲得低溫蛋白酶用于洗滌劑，不僅能節(jié)約能源，而且效果很好,、嗜酸微生物,嗜酸微生物：生長最適pH在3-4以下，中性條件不能生長的微生物 生態(tài)環(huán)境：各種酸礦水、酸熱泉、火山湖、地?zé)崛?，其?yōu)勢菌是無機化能營養(yǎng)的硫氧化菌、硫桿菌 嗜酸的生化機制：細胞壁、細胞膜具有排斥H+，對H+不滲透或把H+從胞內(nèi)排出的機制

11、 應(yīng)用：微生物冶金、生物脫硫,、嗜堿微生物,嗜堿微生物：一般把最適生長pH在9以上的微生物 生態(tài)環(huán)境：碳酸鹽是堿性環(huán)境的主要來源；肯尼亞的瑪格達湖，我國的青海湖 應(yīng)用：堿性酶包括蛋白酶(活性pH 10.5-12)、淀粉酶(活性pH 4.5-11)、果膠酶(活性PH l0.0)、支鏈淀粉酶(活性pH 9.0)、纖維素酶(活性pH 6-11) ，它們被廣泛用于洗滌劑或作其他用途,5、嗜鹽微生物,嗜鹽微生物：最適生長鹽濃度為0.5-2.5mol/L，從許多含鹽量較高的環(huán)境中都可以分離到這個類群的微生物 嗜鹽的生化機制：細胞具有排出Na+和吸收高濃縮K+的能力，以此維持胞內(nèi)外同樣的水活度 應(yīng)用：紫膜是

12、在細胞膜上形成的一種特殊的紫色物質(zhì)，吸收的光能以質(zhì)子梯度的形式部分儲存起來，并用于合成ATP，許多科學(xué)家進行研究探索其作為電子器件和生物芯片的可能性,6、嗜壓微生物,嗜壓微生物：需要高壓才能良好生長的微生物；耐壓微生物最適生長壓力為正常壓力，但能耐受高壓的微生物 生態(tài)環(huán)境：從深海底部1.0ll08Pa(1000大氣壓) 處，分離到嗜壓菌Pseudomonas bathycetes；從油井深部約4.05107Pa(400大氣壓)處，分離到耐壓的硫酸鹽還原菌 應(yīng)用：用于油井下增壓，降低原油黏度，以提高采油率,三、微生物間的相互關(guān)系,（一）中立關(guān)系 （二）互生關(guān)系 （三）對抗關(guān)系,（一）中立關(guān)系,中

13、立關(guān)系：兩個微生物種群之間在一起彼此沒有影響的關(guān)系；一般發(fā)生在種群之間代謝能力差異極大或微生物總量很小而且代謝活力極低的生態(tài)環(huán)境中 如土壤中的固氮細菌和硝化細菌,混合發(fā)酵,將Aspergillus niger（黑曲霉）和Zymomonas mobilis（運動發(fā)酵單胞菌）包埋在海藻酸鈉小球中，可以直接將淀粉漿轉(zhuǎn)化為乙醇 Trichoderma viride（綠色木霉）408.2和Aspergillus oryzae（米曲霉）3.042混合曲可以提高醬油產(chǎn)率,三、微生物間的相互關(guān)系,（一）中立關(guān)系 （二）互生關(guān)系 （三）對抗關(guān)系,（二）互生關(guān)系,互生關(guān)系：兩個微生物種群之間在一起，雙方都有利或一

14、方對另一方有利的關(guān)系，包括以下幾種： 偏利作用：一種種群因另一種群的存在或生命活動而得利，而后者沒有從前者受益或受害 協(xié)同作用：相互作用的兩種種群相互有利，二者之間是一種非專性的松散聯(lián)合 互惠共生：相互作用的兩種種群相互有利，二者之間是一種專性的和緊密的聯(lián)合，并且形成一個共生體,偏利作用：貝氏硫細菌氧化H2S可解除對H2S敏感細菌的毒性,H2S,硫酸鹽,硫酸鹽 還原菌,綠硫 細菌,協(xié)同作用：硫酸鹽還原細菌與綠色光合細菌,互惠共生：囊衣屬(pgtsucia)地衣的縱切面藻類和真菌形成的共生體,互惠共生：根瘤菌和豆科植物,三、微生物間的相互關(guān)系,（一）中立關(guān)系 （二）互生關(guān)系 （三）對抗關(guān)系,（三

15、）對抗關(guān)系,對抗關(guān)系：兩個微生物種群之間在一起，一方對另一方有害或?qū)﹄p方都有害的關(guān)系，包括以下幾種： 競爭：兩種微生物爭奪養(yǎng)料或雙方均需要的其它生活條件 寄生：一種微生物在另一種微生物體內(nèi)或體表生活，并從中奪取養(yǎng)料，引起病害或死亡 捕食：一種微生物直接吞食另一種微生物的現(xiàn)象 拮抗：一種微生物通過產(chǎn)生特殊的代謝物質(zhì)或改變環(huán)境來抑制或殺死另一種微生物的現(xiàn)象,寄生：噬菌體侵入細菌的電鏡照片,捕食：食線蟲真菌捕食線蟲的實物照片,拮抗：放線菌菌絲塊對黃瓜枯萎病菌的拮抗作用,第八章 微生物的生態(tài)（4學(xué)時）,第一節(jié) 微生物在環(huán)境中的分布（2學(xué)時） 第二節(jié) 微生物在物質(zhì)循環(huán)中的作用（2學(xué)時）,第二節(jié) 微生物在

16、物質(zhì)循環(huán)中的作用,一、碳素生物循環(huán) 二、氮素生物循環(huán) 三、其它化學(xué)元素的生物循環(huán),物質(zhì)循環(huán),物質(zhì)循環(huán)：即生物地球化學(xué)循環(huán)(biogeochemical cycle)，它是物質(zhì)在生物與非生物之間反復(fù)交換和運轉(zhuǎn)的過程 物質(zhì)循環(huán)包括化學(xué)元素的有機質(zhì)化，即生物合成作用和有機物質(zhì)的無機質(zhì)化，即礦化作用,一、碳素生物循環(huán),（一）碳素生物循環(huán)的概念 （二）微生物分解有機質(zhì)的一般途徑 （三）微生物對天然有機質(zhì)的分解,（一）碳素生物循環(huán)的概念,碳素的主要存在形式：碳是構(gòu)成生物體的主要元素，占生物量的25%；CO2； 碳酸鹽類；各種天然有機物 碳素生物循環(huán)（carbon cycle） ：自然界最基本的物質(zhì)循環(huán)；以

17、上三種形態(tài)的碳素物質(zhì)，在自然界各生物的作用下，不斷地相互轉(zhuǎn)化,一、碳素生物循環(huán),（一）碳素生物循環(huán)的概念 （二）微生物分解有機質(zhì)的一般途徑 （三）微生物對天然有機質(zhì)的分解,（二）微生物分解有機質(zhì)的一般途徑,復(fù)雜有機物分解為簡單有機物：微生物通過其分泌于細胞外的胞外酶類使基質(zhì)分解成簡單的可溶性有機物，而后吸入體內(nèi)加以利用 簡單有機物的有氧分解：簡單有機物在有氧呼吸過程中，通過一系列氧化反應(yīng)（磷酸化、水解、脫氫、氧化、脫羧等），被徹底氧化成CO2和H2O 簡單有機物的無氧分解：在缺氧環(huán)境中，簡單有機物通過酒精發(fā)酵、乳酸發(fā)酵、丁酸發(fā)酵等發(fā)酵作用，生成不完全氧化和還原態(tài)的產(chǎn)物，包括有機酸類、醇類、醛類

18、、酮類等,一、碳素生物循環(huán),（一）碳素生物循環(huán)的概念 （二）微生物分解有機質(zhì)的一般途徑 （三）微生物對天然有機質(zhì)的分解,（三）微生物對天然有機質(zhì)的分解,天然有機質(zhì)：纖維素、半纖維素、果膠、淀粉、脂質(zhì)、木質(zhì)素、芳香族物質(zhì)、烴類等 微生物對天然有機質(zhì)的分解：天然有機質(zhì)都能被微生物分解利用，只是發(fā)生作用的菌種不同，條件各異，其中包括一系列復(fù)雜生化反應(yīng)，有多種酶類參加,1、微生物分解纖維素,纖維素（cellulose）：植物細胞壁的主要成分；是自然界中最豐富、分布最廣的天然碳水化合物，占地球總生物量的40%；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，是數(shù)量最大的一類環(huán)境污

19、染物 纖維素酶：降解纖維素-1，4-葡萄糖苷鍵的酶總稱；是一種誘導(dǎo)酶 纖維素降解微生物：能產(chǎn)生纖維素酶，將纖維素逐步降解成可利用物質(zhì)的微生物總稱,（1）纖維素的分子結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)：是葡萄糖的高分子縮聚物，分子量介于50000400000之間；含有3002500個葡萄糖分子，以-1,4-糖苷鍵結(jié)合形成的線形長鏈分子 性質(zhì)：不溶于水，在環(huán)境中比較穩(wěn)定；只有在產(chǎn)生纖維素酶的微生物作用下，才被分解成簡單的糖類,（2）纖維素酶的類群,C1酶：水解未經(jīng)降解的天然纖維素，對部分降解的多糖或寡糖很少作用或沒有作用 -1,4-葡聚糖酶：又稱Cx酶，它不能水解天然纖維素，只能切割部分降解的多糖；包括內(nèi)切酶和外切酶；前

20、者任意切割葡萄糖單位，一般產(chǎn)生纖維二糖，不同大小的寡糖，有時也產(chǎn)生葡萄糖；后者從一端開始切割，每次切下兩個葡萄糖單位，一般產(chǎn)物為纖維二糖 -葡萄糖苷酶：水解纖維二糖、纖維三糖及低相對分子質(zhì)量的寡糖成為葡萄糖,E1：C1酶 E2： -1,4-葡聚糖酶 E3： -葡萄糖苷酶,（3）纖維素降解微生物的種類,好氧細菌：嗜纖維菌、纖維弧菌、纖維單胞菌等 厭氧細菌：梭狀芽孢桿菌等 放線菌：諾卡氏菌、小單胞菌、鏈霉菌等 真菌：青霉、曲霉、鐮刀霉、木霉、毛霉等,2、微生物分解半纖維素,半纖維素（hemicellulose）：在植物組織中的含量很高，僅次于纖維素，約占 25%40%；細菌和真菌的胞壁中也含；大量

21、半纖維素進入土壤與水體，是環(huán)境微生物的重要能源和碳源 半纖維素酶：降解半纖維素葡萄糖苷鍵的酶總稱；聚糖酶既有結(jié)構(gòu)酶，也有誘導(dǎo)酶；它們對底物有一定的專一性，并常以其底物命名 半纖維素降解微生物：能產(chǎn)生半纖維素酶，將半纖維素逐步降解成可利用物質(zhì)的微生物總稱,（1）半纖維素的分子結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)：各種五碳糖、六碳糖及糖醛酸組成的大分子聚合物；可分為同聚糖（僅含一種單糖如木聚糖、半乳聚糖、甘露聚糖等）和異聚糖（有多種單糖或糖醛酸同時存在）兩類；許多半纖維素的結(jié)構(gòu)至今尚未探明 性質(zhì)：微生物對半纖維素的分解速度比纖維素的快,（2）半纖維素酶的類群,內(nèi)切酶：能任意切割半纖維素基本結(jié)構(gòu)單元之間的聯(lián)結(jié)鍵，將大分子破碎

22、成不同大小的片段 外切酶：能從半纖維素的一端開始，依次切下一個單糖或二糖，經(jīng)內(nèi)切酶水解后，半纖維素可出現(xiàn)很多末端，有利于外切酶的進一步作用 糖苷酶：它的作用是水解寡糖或二糖，產(chǎn)生單糖或糖醛酸,（3）半纖維素降解微生物的種類,細菌：芽孢桿菌屬的一些種能夠分解甘露聚糖、半乳聚糖和木聚糖 放線菌：鏈孢霉屬的一些種能夠利用甘露聚糖、木聚糖 真菌：木霉、鐮孢霉、曲霉、青霉、交鏈孢霉等屬的一些種可分解阿拉伯木聚糖和阿拉伯膠等,3、微生物分解果膠質(zhì),果膠質(zhì)（pectin）：是植物毗鄰細胞之間的胞間層組分，占植物體干重的 15%30% 果膠質(zhì)酶：降解連接果膠質(zhì) -1 ， 4- 糖苷鍵的酶總稱 果膠質(zhì)降解微生物

23、：能產(chǎn)生果膠質(zhì)酶，將果膠質(zhì)逐步降解成可利用物質(zhì)的微生物總稱,（1）果膠質(zhì)的分子結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)：由 D- 半乳糖醛酸通過 -1 ， 4- 糖苷鍵連接的直鏈構(gòu)成高分子聚合物；鏈上的羧基可部分或全部被甲醇酯化，也可部分或全部與陽離子結(jié)合 不含甲基酯的果膠質(zhì)稱為果膠酸，含甲基酯的果膠質(zhì)稱果膠酯；后者可進一步與鈣離子結(jié)合成不溶于水的原果膠，植物體內(nèi)的原果膠常與多縮戊糖結(jié)合,（2）果膠質(zhì)酶的類群,果膠質(zhì)酯酶：水解甲基酯鍵，使果膠酯轉(zhuǎn)化為果膠酸和甲醇；這一反應(yīng)雖不能使果膠質(zhì)徹底分解，但為隨后的分解創(chuàng)造了條件 果膠質(zhì)水解酶：能水解 -1 ， 4- 糖苷鍵，可分為兩種； 聚甲基酯半乳糖醛酶，產(chǎn)物是D- 甲基酯半乳糖

24、醛單元及其寡聚體； 聚半乳糖醛酸酶，產(chǎn)物則是 D- 半乳糖醛酸單元及其寡聚體 果膠質(zhì)裂解酶：將果膠質(zhì)裂解為變態(tài)的半乳糖醛酸單元，也可分為兩種； 果膠酯裂解酶； 果膠酸裂解酶,（3）果膠質(zhì)降解微生物的種類,細菌：好氧性細菌以芽孢桿菌居多，如枯草芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌、浸軟芽孢桿菌 ；厭氧性細菌主要有蝕果膠梭菌 和費氏梭菌 真菌：青霉、曲霉、木霉、枝孢霉、根霉、毛霉等屬的一些種,4、其他有機質(zhì)的分解,淀粉降解微生物：能產(chǎn)生水解淀粉糖苷鍵的酶；包括枯草桿菌、鏈霉菌、曲霉、根霉和毛霉等 脂質(zhì)降解微生物：能產(chǎn)生水解脂質(zhì)各種酯鍵的酶；包括假單胞菌、色桿菌、鏈霉菌、曲霉和青霉等 木質(zhì)素降解微生物：能產(chǎn)生水解

25、木質(zhì)素醚鍵和碳碳鍵的酶；包括假單胞菌、節(jié)桿菌、各種擔(dān)子菌如多孔菌等 烴類降解微生物：能降解各種烴類，如烷烴、烯烴、脂肪烴等；包括棒狀桿菌、分枝桿菌、假絲酵母、小克銀漢霉、鐮刀霉等,二、氮素生物循環(huán),（一）氮素生物循環(huán)的概念 （二）微生物轉(zhuǎn)化氮素物質(zhì)的途徑,（一）氮素生物循環(huán)的概念,氮素的主要存在形式：是核酸和蛋白質(zhì)的主要成分，是構(gòu)成生物體的必需元素；分子態(tài)氮（N2）無機態(tài)氮（NH4+，NO3-等）有機態(tài)氮（核酸、蛋白質(zhì)等） 氮素循環(huán)（nitrogen cycle）：自然界的氮素循環(huán)是各種元素循環(huán)的中心；以上三種形態(tài)的氮素物質(zhì)，在自然界各生物的作用下，不斷地相互轉(zhuǎn)化,二、氮素生物循環(huán),（一）氮素

26、生物循環(huán)的概念 （二）微生物轉(zhuǎn)化氮素物質(zhì)的途徑,（二）微生物轉(zhuǎn)化氮素物質(zhì)的途徑,N2,NH4+,NO3-,NO2-,有機氮,氨化作用,硝酸鹽同化作用,銨鹽同化作用,亞硝化作用,硝化作用,生物固氮,反硝化作用,1、氨化作用,氨化作用（ amonification ）：是指含氮有機物經(jīng)微生物分解產(chǎn)生氨的過程，又可稱為有機氮的礦化作用 生態(tài)意義：動植物殘體的蛋白質(zhì)、核酸等含氮有機物，均可通過氨化作用而釋放氨，進入土壤，供植物和微生物吸收利用,2、硝化作用,硝化作用（nitrification）：氨態(tài)氮經(jīng)微生物的氧化作用而成為硝態(tài)氮的過程 兩個階段：氨被亞硝化細菌氧化成亞硝酸； 亞硝酸被硝化細菌氧化為硝酸 生態(tài)意義：是自然界氮素循環(huán)中不可缺少的一環(huán)；但是硝化作用的產(chǎn)物遷移性較強，對植物和微生物有較大的毒性，淋洗滲入地下水，可污染地下水源,3、反硝化作用,反硝化作用（denitrification） ：在厭氧微生物的作用下，由硝酸鹽還原成NO2并進一步還原成N2的過程 生態(tài)意義：土壤中氮元素流失的重要原因之