微生物學(xué)原理(培訓(xùn)講義)3

1、一、微生物生態(tài)系統(tǒng): 生物群落(動物植物微生物)與其生存環(huán)境(光水土壤空氣)通過能量流動和物質(zhì)循環(huán)組成的整體系統(tǒng)。微生物生態(tài)系統(tǒng)微生物與其周圍生物和非生物環(huán)境共同構(gòu)成的整體系統(tǒng)。 第四講 微生物生態(tài)及其在自然環(huán)境中的物質(zhì)轉(zhuǎn)化作用1二、水圈中的微生物（一）淡水微生物1、來源：土壤、空氣、污水及有機殘體2、種類：自養(yǎng)菌3、影響微生物在淡水中分布的因子：營養(yǎng)物質(zhì)、溫度、溶解氧等。浸入小河里的載玻片上的發(fā)育形成的小菌落2二、水圈中的微生物藍細菌、藻、水生植物陽光表層輸入(河流)產(chǎn)氧光合動物、原生動物、好氧細菌嗜甲烷菌、無機化能細菌不產(chǎn)氧光合發(fā)酵厭氧呼吸菌產(chǎn)甲烷菌沉積物厭 氧 層好 氧 層表層輸出層次化

2、湖泊生態(tài)Ecology of a Stratified lake 水體不同層次微生物分布3二、水圈中的微生物（二）海洋微生物1、種類：多數(shù)是嗜鹽菌2、分布：（1）平面分布：近海、河口、海底淤泥表層數(shù)量很高（2）垂直分布： 表層：好氧性異養(yǎng)菌、光合細菌 中層：紫硫細菌 底層：厭氧菌及硫酸還原菌 4二、水圈中的微生物（三）水體自凈及污染水體的微生物生態(tài)1、水體自凈過程 水體接納了一定量的有機污染物后，在物理的、化學(xué)的及生物等因素的綜合作用后得到凈化，水質(zhì)恢復(fù)到污染前的水平和狀態(tài)。自凈容量：在水體正常生物循環(huán)中能夠凈化有機污染物的最大數(shù)量。5三、活性污泥中的微生物活性污泥：由細菌、微型動物為主的微生

3、物與懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)混雜在一起形成的具有很強吸附分解有機物的能力和良好的沉降性能的絮狀體顆粒。 經(jīng)過初沉的廢水空氣曝氣池二次沉淀池出水剩余污泥回流污泥6三、活性污泥中的微生物動膠菌屬 叢毛單胞菌屬 產(chǎn)堿桿菌屬 微球菌屬棒狀桿菌屬 黃桿菌屬 無色桿菌屬 芽孢桿菌屬假單胞菌屬 亞硝化單胞菌屬 短桿菌屬 固氮菌屬浮游球衣屬 微絲菌屬 大腸桿菌屬 產(chǎn)氣桿菌屬節(jié)桿菌屬 螺菌屬其中可分為優(yōu)勢菌、較多、一般、及少量四個數(shù)量等級。 、構(gòu)成正?；钚晕勰嗟闹饕毦?三、活性污泥中的微生物、活性污泥中的原生動物活性污泥的成熟度與原生動物的種類分布活性污泥逐步成熟游動型纖毛蟲肉足類鞭毛類爬行型纖毛蟲附著型纖毛蟲50

4、00個/ml 8四、自然界碳素循環(huán)中微生物的作用CO2有機質(zhì)纖維素半纖維素果膠物質(zhì)木質(zhì)素幾丁質(zhì)淀粉脂肪9纖維素 單糖纖維素復(fù)合酶的類型（按作用場所分）：表面酶：分布于細胞表面,不能在其細胞培養(yǎng)液中起作用的酶（食纖維菌）外 酶：分泌到胞外,在細胞生活環(huán)境中起作用的酶（真菌.放線菌的纖維素酶）。內(nèi)切葡萄糖酶外切葡萄糖酶-葡萄糖苷酶纖維素復(fù)合酶微生物分解纖維素的生化機制四、自然界碳素循環(huán)中微生物的作用10半纖維素的分解果膠物質(zhì)的分解木質(zhì)素的分解幾丁質(zhì)的分解淀粉的分解脂肪的分解四、自然界碳素循環(huán)中微生物的作用11有機氮無機氮無機氮無機氮氮 氣植物及微生物的固定微生物微生物微生物微生物微生物五、氮素循環(huán)

5、中微生物的作用12（一）氨化作用有機態(tài)N被微生物降解形成NH3的過程(1)蛋白質(zhì)物質(zhì)的氨化作用過程蛋白質(zhì)蛋白酶水解肽肽酶水解氨基酸降解NH3五、氮素循環(huán)中微生物的作用13（一）氨化作用(2)尿素的氨化CO(NH2)2+2H2O (NH4)2CO3尿酶2NH3+CO2+H2O五、氮素循環(huán)中微生物的作用14（二）硝化作用銨氧化形成硝酸的微生物學(xué)過程硝化作用化能自養(yǎng)型異 養(yǎng) 型1、硝化細菌和硝化作用的過程NH4+ NO2- NO3-硝酸細菌亞硝酸細菌五、氮素循環(huán)中微生物的作用152、影響硝化作用的環(huán)境因素 (1)pH值：適宜微堿性 (2)溫度：4-40，最適：25-35 (3)通氣：需氧 (4)濕度：過量影響通氣，不足引起細胞缺水。3、硝化作用的環(huán)境意義 淋溶 硝化作用的化學(xué)抑制（二）硝化作用五、氮素循環(huán)中微生物的作用16（三）反硝化作用微生物還原硝酸為亞硝酸、氨和N2的作用HNO3 N2O 或 N2NH3合成性硝酸還原作用硝酸鹽的異化還原作用（脫氮）1、反硝化作用的過程五、氮素循環(huán)中微生物的作用17（三）反硝化作用2、反硝化作用微生物 大多數(shù)：異養(yǎng)兼厭氣性 極少數(shù)：化能自養(yǎng)型（脫氮硫桿菌）五、氮素循環(huán)中微生物的作用18（三）反硝化作用