教學(xué)用微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用

教學(xué)用微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用第1頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月1、主要物質(zhì)的循環(huán)（氧、碳、氮、硫、磷）2、微生物對有機物的降解過程主要內(nèi)容：第2頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月重點、難點、授課學(xué)時重點：微生物對含碳、含氮、含硫等物質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化作用。難點：物質(zhì)在微生物作用下的好氧、厭氧分解與轉(zhuǎn)化作用微生物在碳循環(huán)和氮循環(huán)中的生物作用。授課學(xué)時：2學(xué)時第3頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月

天然物質(zhì)循環(huán)污染物質(zhì)循環(huán)包括各種物質(zhì)元素：O、C、N、P、S、Fe等推動物質(zhì)進行循環(huán)的作用：物理作用化學(xué)作用生物作用第4頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)氧循環(huán)

大氣、水體中的O2呼吸作用CO2光合作用第5頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月O2在大氣中分布均勻，而在水體中有垂直方向上的變化。

P198 圖2.2-1夏季湖泊含氧量及水溫的分層情況。 表層富氧底層貧氧冬季冬季夏季第6頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月

含碳物質(zhì)有CO2、碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)等。碳的循環(huán)是以CO2為中心的。第二節(jié)碳循環(huán)

第7頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月碳循環(huán)微生物 厭氧分解微生物 好氧分解食用呼吸

陸地植物動物殘體有機酸單糖維生素氨基酸CO2光合作用

第8頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月碳循環(huán)光合作用藻類、綠色植物、藍(lán)細(xì)菌（CH2O）n有機化合物呼吸作用動植物及微生物CO2厭氧呼吸、發(fā)酵厭氧微生物，包括光合細(xì)菌（異養(yǎng)）有機化合物（CH2O）n光合細(xì)菌(自養(yǎng))沉積作用產(chǎn)甲烷細(xì)菌甲基化合物甲烷氧化細(xì)菌CH4水體需氧厭氧第9頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月一、纖維素的轉(zhuǎn)化纖維素是葡萄糖的高分子聚合物，(C6H10O5)n，n=1400-10000

來源：以樹木、農(nóng)作物為原料的工業(yè)生產(chǎn)，如造紙、印染等。作用的微生物：細(xì)菌、放線菌和真菌。

分解過程：首先經(jīng)過微生物胞外酶（水解酶）的作用，使之水解成可溶性的較簡單的葡萄糖后，才能被微生物吸收分解。幾種含碳化合物的轉(zhuǎn)化：第10頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月細(xì)菌、放線菌和真菌纖維素的轉(zhuǎn)化：

纖維素酶

纖維二糖酶

纖維素

纖維二糖

葡萄糖

好氧分解

H2O

葡萄糖

丙酮丁醇發(fā)酵

丙酮+丁醇+CO2+H2

厭氧發(fā)酵

丁酸發(fā)酵

丁酸+乙酸+CO2+H2

三羧酸

循

環(huán)

厭氧發(fā)酵

CO2ATP第11頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月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。需要時可以向有菌種庫的研究機構(gòu)購買或自行篩選。

第12頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月纖維素酶所在的部位

細(xì)菌：結(jié)合在細(xì)胞質(zhì)膜上，是表面酶。真菌、放線菌：胞外酶第13頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月二、半纖維素的轉(zhuǎn)化存在于植物細(xì)胞壁的雜多糖。造紙廢水和人造纖維廢水中含半纖維素。分解過程

TCA循環(huán)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。第14頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月三、果膠質(zhì)的轉(zhuǎn)化

果膠質(zhì)存在于植物的細(xì)胞壁和細(xì)胞間質(zhì)中。造紙廢水、制麻廢水中含有果膠質(zhì)。1.果膠質(zhì)水解過程原果膠＋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

原果膠酶果膠甲酯酶聚半乳糖酶第15頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月2.水解產(chǎn)物的分解水解產(chǎn)物：果膠酸、聚戊糖、半乳糖醛酸、甲醇好氧條件：CO2和H2O厭氧條件：丁酸、乙酸、醇類、CO2和H23.分解果膠質(zhì)的微生物細(xì)菌、放線菌和真菌好氧菌：枯草芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌等厭氧菌：蝕果膠梭菌、費新尼亞浸麻梭菌真菌：青霉、曲霉、木霉、根霉等第16頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月四、淀粉的轉(zhuǎn)化P2011.淀粉的種類直鏈淀粉支鏈淀粉

(C6H10O5)1200

淀粉主要來自植物

淀粉廠廢水、酒廠、印染廢水、抗生素發(fā)酵廢水及生活污水等含有淀粉。第17頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月12.淀粉的降解途徑途徑1：枯草桿菌、根霉、曲霉將淀粉分解為CO2途徑2：根霉和曲霉、酵母菌先將淀粉轉(zhuǎn)化為葡萄糖 接著由酵母菌將葡萄糖發(fā)酵為乙醇和CO2途徑3：梭狀芽孢桿菌參與發(fā)酵途徑4：丁酸梭狀芽孢桿菌參與發(fā)酵途徑234第18頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月五、脂肪的轉(zhuǎn)化P203由飽和脂肪酸和甘油組成的，常溫下呈固態(tài)的稱為脂；由不飽和脂肪酸和甘油組成，在常溫下呈液態(tài)的稱為油。水中來源：毛紡、毛條廠廢水、油脂廠廢水、肉聯(lián)廠廢水、制革廠廢水含有大量油脂降解脂肪較快的微生物：細(xì)菌

——熒光桿菌、綠膿桿菌、靈桿菌絲狀菌

——放線菌、分支桿菌真菌

——青霉、乳霉、曲霉途徑：水解+β氧化第19頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月脂肪的水解甘油的轉(zhuǎn)化脂肪酸的β－氧化

TCA循環(huán)第20頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月18碳硬脂酸

8FADH2+8NADH2+9CH3CO~SCoATCA

ATPH2OCO2以硬脂酸為例1mol硬脂酸含18個碳原子，需要經(jīng)過8次β－氧化作用，全部降解為9mol乙酰輔酶A。18碳硬脂酸

8FADH2+8NADH2+9CH3CO~SCoATCA

ATPH2OCO2第21頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月18碳硬脂酸完全氧化可產(chǎn)生的能量1mol乙酰輔酶A經(jīng)三羧酸循環(huán)氧化產(chǎn)生12molATP1molFADH2經(jīng)呼吸鏈氧化產(chǎn)生

2molATP1molNADH2經(jīng)呼吸鏈氧化產(chǎn)生

3molATP總共產(chǎn)生17molATP開始激活硬脂酸時消耗-1molATP凈得16molATP第一步第22頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月P103第23頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月1mol硬脂酸完全氧化，共得能量：16＋17×7＋12＝147molATP第一次β－氧化最后一次β－氧化注：1mol葡萄糖→38molATP第24頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月18碳硬脂酸

8FADH2+8NADH2+9CH3CO~SCoA8×2＝168×3＝2412×9＝108

共得148molATP，硬脂酸在開始被激活時消耗1molATP，所以凈得147molATP第25頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月Lignin木質(zhì)素木質(zhì)素空腔纖維素六、木質(zhì)素的轉(zhuǎn)化木質(zhì)素存在于除苔蘚和藻類外所有植物的細(xì)胞壁中，第26頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月自然界中哪些微生物能夠進行木質(zhì)素的降解呢？干朽菌、多孔菌、傘菌等的一些種，厚孢毛霉和松栓菌黃孢原平毛革菌(Phanerochaetechrysosprium)是白腐真菌的一種，隸屬于擔(dān)子菌綱、同擔(dān)子菌亞綱、非褶菌目、絲核菌科。白腐—樹皮上木質(zhì)素被該菌分解后漏出白色的纖維素部分。

第27頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月七、烴類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化

微生物：甲烷假單胞菌、分枝桿菌、頭孢霉、青霉。1.烷烴的轉(zhuǎn)化第28頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月

芳香烴：酚、苯、萘、菲、蒽等。煉油廠、煤氣廠、焦化廠及化肥廠的廢水中含有芳香烴。已知降解不同芳香烴的細(xì)菌類別2.芳香烴化合物的轉(zhuǎn)化第29頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月

苯的代謝第30頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月萘的代謝第31頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月菲的代謝第32頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月蒽的代謝第33頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月苯、萘、菲、蒽的代謝途徑苯鄰苯二酚己二烯二酸酮基己二酸琥珀酸＋乙酰輔酶ACO2＋H2O萘菲蒽第34頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月為什么這些有機物難于生物降解？微生物缺乏相應(yīng)的水解酶人工合成的難降解碳源污染物的轉(zhuǎn)化難——對于自然生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，如果一種化合物滯留可達(dá)幾個月或幾年之久，或在人工生物處理系統(tǒng)，幾小時或幾天之內(nèi)還未能被分解或消除種類：穩(wěn)定劑、表面活性劑、人工合成的聚合物、殺蟲劑、除草劑以及各種工藝流程中的廢品等。第35頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月1.氯苯類用途：穩(wěn)定劑（潤滑油、絕緣油、增塑劑、油漆、熱載體、油墨等都含有）危害：急性中毒，是一種致癌因子（米糠油事件）降解菌：產(chǎn)堿桿菌、不動桿菌、假單胞菌、芽孢桿菌以及沙雷氏菌的突變體通過共代謝完成氯苯的完全降解。*共代謝研究進展及其成果對環(huán)保的應(yīng)用現(xiàn)狀？第36頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月2．洗滌劑可分為陰離子型、陽離子型、非離子型、兩性電解質(zhì)四類我國目前生產(chǎn)的洗滌劑屬于陰離子型烷基苯磺酸鈉。較早開發(fā)的是非線性的丙烯四聚物型烷基苯磺酸鹽（ABS）：ABS

甲基分支干擾生物降解，鏈末端與4個碳原子相連的季碳原子抗攻擊的能力更強。第37頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月A．降解洗滌劑的微生物細(xì)菌——假單胞菌、鄰單胞菌、黃單胞菌、產(chǎn)堿單胞菌、產(chǎn)堿桿菌、微球菌、大多數(shù)固氮菌放線菌——諾卡氏菌由于這些微生物的作用，雖然每年排放入環(huán)境中的洗滌劑數(shù)量逐年遞增，但環(huán)境中并沒有發(fā)生洗滌劑的明顯增加。因而洗滌劑一般不會引起環(huán)境的有機污染。洗滌劑目前存在的問題主要是洗滌劑中的添加劑聚磷酸鹽造成的水體富營養(yǎng)化問題。第38頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月第39頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月共代謝研究進展及其成果對環(huán)保的應(yīng)用現(xiàn)狀？共代謝（co-metabolism）——指微生物在有它可利用的唯一碳源存在時,對它原來不能利用的物質(zhì)也能分解代謝的現(xiàn)象。例如:甲烷假單胞菌，甲烷；乙烷、丙烷和丁烷,氧化為乙酸、丙酸、丁酸。共代謝作用是1959年/美國德克薩斯大學(xué)/Leadbetter和Foster發(fā)現(xiàn)的,當(dāng)培養(yǎng)基中存在一種或多種用于微生物生長的烴類時微生物對作為輔助物質(zhì)的、非用于生長的烴類的氧化作用一級基質(zhì),二級基質(zhì)。第40頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)生物在正常生長代謝過程中對二級基質(zhì)的共同氧化厭氧微生物食物鏈系統(tǒng)：葡萄糖的存在可為相關(guān)的微生物提供碳源和能源,另外,葡萄糖經(jīng)相關(guān)微生物的代謝還可為受試有機物的開環(huán)提供必須的還原力和各種輔酶。厭氧條件下廢水中活性染料(活性翠藍(lán))的生物降解：發(fā)現(xiàn)以活性翠藍(lán)為單一碳源時,厭氧菌不能降解活性翠藍(lán),但當(dāng)進水中補充葡萄糖后,厭氧菌對葡萄糖和活性翠藍(lán)產(chǎn)生了共代謝作用,活性翠藍(lán)被降解第41頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)微生物間的協(xié)同作用：指有些污染物的降解并不導(dǎo)致微生物的生長和能量的產(chǎn)生,它們只是在微生物利用一級基質(zhì)時被微生物產(chǎn)生的酶降解或轉(zhuǎn)化為不完全氧化產(chǎn)物,這種不完全氧化產(chǎn)物進而被另一種微生物利用并徹底降解普通的脫硫弧菌屬、銅綠假單胞菌屬在用苯甲酸單獨培養(yǎng)時,均不能利用苯甲酸,在含有苯甲酸和SO42-的基質(zhì)中共同培養(yǎng)時苯甲酸即可徹底被生物降解,同時SO42-被還原為H2S生物膜或顆粒污泥的形成能有效地發(fā)揮微生物間的協(xié)同作用,提高難降解物質(zhì)的生物降解率。

第42頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)一級基質(zhì)不存在時休眠細(xì)胞對二級基質(zhì)的利用用氯苯、鄰二氯苯、間二氯苯、對二氯苯、1,2,4-三氯苯溶液馴化污泥,內(nèi)源呼吸階段,用這些污泥對這5種有機物進行降解,發(fā)現(xiàn)用氯苯、鄰二氯苯、間二氯苯溶液馴化的污泥,能夠有效地相互降解,誘導(dǎo)的酶系統(tǒng)具有一個共同特征,即要求被作用的二級基質(zhì)苯環(huán)上至少具有一個“連續(xù)三空結(jié)構(gòu)”;對二氯苯、1,2,4-三氯苯缺乏“連續(xù)三空結(jié)構(gòu)”,因而不能被由上述3種有機物馴化的污泥降解,用這2種有機物馴化的污泥誘導(dǎo)的酶系統(tǒng),只要求二級基質(zhì)苯環(huán)上至少具有一個“連續(xù)二空結(jié)構(gòu)”即可,所以用這2種有機物馴化的污泥能夠降解所有受試的5種有機物。第43頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)氮循環(huán)P207第44頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月一、蛋白質(zhì)水解與氨基酸轉(zhuǎn)化1.蛋白質(zhì)水解水中來源：

生活污水、屠宰廢水、罐頭食品加工廢水、制革廢水等,土壤中：動植物殘體的腐敗第45頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）降解蛋白質(zhì)的微生物好氧細(xì)菌——鏈球菌和葡萄球菌好氧芽孢細(xì)菌——枯草芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌及馬鈴薯芽孢桿菌兼性厭氧菌——變形桿菌、假單胞菌厭氧菌——腐敗梭狀芽孢桿菌、生孢梭狀芽孢桿菌致病菌——鏈球菌、葡萄球菌真菌——曲霉、毛霉、木霉放線菌——鏈霉菌第46頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）降解機理反硝化N2↑(好氧菌)

O2氧化脫氨蛋白質(zhì)

胨

肽

進入細(xì)胞

羧酸+NH3+H2SH2還原脫氨(厭氧菌)|細(xì)胞外水解|氨化作用

|

β氧化羧酸CO2+H2O

作為氮源參與同化代謝NH3

亞硝化細(xì)菌

硝化細(xì)菌NH3HNO2HNO3硝酸鹽+O2+O2|硝化作用|

硫磺細(xì)菌

硫化細(xì)菌H2SSH2SO4硫酸鹽+O2+O2氨基酸第47頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月2.氨基酸轉(zhuǎn)化（1）脫氨作用：有機氮化合物在氨化微生物的脫氨基作用下產(chǎn)生氨。①氧化脫氨：好氧微生物②還原脫氨：專性厭氧菌和兼性厭氧菌第48頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月斯提克蘭反應(yīng)：生芽孢桿菌對糖的代謝能力差，只能以一種氨基酸作為供氫體，以另一種氨基酸作為受氫體進行氧化還原反應(yīng)，從而得到能量的現(xiàn)象。丙氨酸甘氨酸乙酸第49頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月③水解脫氨

④減飽和脫氨：在α、β位鍵減飽和為不飽和酸第50頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)脫羧作用第51頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月二、尿素的氨化印染廢水、生活污水第52頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月

用酚紅可檢驗此反應(yīng)，呈紅色說明有氨產(chǎn)生。分解尿素的微生物：尿八疊球菌、尿小球菌等。尿素細(xì)菌的生理特點：①喜好堿性條件。②以尿素、銨鹽為N源，以有機碳為C源、能源。

尿素分解時不放出能量，故不能作為能源，只能作為氮源。第53頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月三、硝化作用氨在有氧的條件下，經(jīng)亞硝酸細(xì)菌和硝酸細(xì)菌的作用轉(zhuǎn)化為硝酸的過程。1、硝化細(xì)菌和硝化作用的過程NH3NO2-NO3-硝酸細(xì)菌亞硝酸細(xì)菌

微生物：亞硝化細(xì)菌、硝化細(xì)菌，G－，為好氧菌，適宜在中性和偏堿性環(huán)境中生長，不需要有機營養(yǎng)（自養(yǎng)型）。第54頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月2、硝化作用的意義

生活污水和工業(yè)廢水如味精廢水、賴氨酸廢水等含有相當(dāng)高濃度的氨氮。先將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽（硝化作用），再通過反硝化作用將硝酸氮還原為氮氣溢出水面。第55頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月四、反硝化作用硝酸被還原為亞硝酸、氨和N2的作用反硝化作用的危害①會使土壤肥力降低；②影響二沉池的出水水質(zhì)；③產(chǎn)生致癌物質(zhì)亞硝酸胺，危害人體健康。HNO3N2O或N2NH3兼性厭氧菌在厭氧條件下進行1、反硝化作用的結(jié)果HNO2細(xì)菌、放線菌、真菌利用第56頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月五、固氮作用在固氮微生物的固氮酶催化作用下，把分子氮轉(zhuǎn)化為氨，進而合成有機氮化合物的過程。固氮的基本反應(yīng)式固氮微生物：根瘤菌、圓褐固氮菌、光合細(xì)菌等。N2＋6e＋6H＋＋nATP→2NH3＋nADP＋nPi

第57頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月固氮作用分類：(1)自生固氮自生固氮微生物：在環(huán)境中自由生活，能獨立進行固氮作用。在固氮酶的參與下，將分子氮固定成氨，但并不釋放到環(huán)境中去，而是合成氨基酸，組成自身蛋白質(zhì)。只有在死亡后，機體被分解才會向環(huán)境釋放氨。如拜氏菌屬、光合細(xì)菌等。(2)共生固氮共生固氮微生物只有在與其它生物緊密生活在一起的情況下，才能固氮或才能有效地固氮。固氮效率高。如根瘤菌。(3)聯(lián)合固氮固氮微生物僅存在于植物的根際，并不侵入根毛生成根瘤，固氮效率較高。如雀稗固氮菌。第58頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月固氮條件1.固氮酶2.能量：平均每還原1mol氮，需要24molATP3.氮源：N2，當(dāng)供給NH3、尿素和硝酸鹽時固氮作用停止。4.固氮微生物生長環(huán)境條件：中性和偏堿性5.氧的影響：在較低氧分壓下固氮效果好好氧固氮菌生長需要氧，固氮卻不需要。固氮菌對O2敏感，從好氧固氮菌菌體內(nèi)分離的固氮酶，一遇氧就發(fā)生不可逆失活。第59頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月六、其它含氮有機物的轉(zhuǎn)化

氰化物、乙腈、丙腈、正丁腈、丙烯腈等腈類化合物及硝基化合物

水中來源：化工腈綸廢水、國防工業(yè)廢水、電鍍廢水危害：生物毒害、環(huán)境積累A．降解這些物質(zhì)的微生物細(xì)菌——紫色桿菌、假單胞菌放線菌——諾卡氏菌真菌——氧化性酵母菌和霉菌中的赤霉菌、木霉及擔(dān)子菌等

第60頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月B．降解機理a.氰化物5HCN+5.5O25CO2+H2O+5NH3b.有機腈擔(dān)子菌還能利用甲醛、氨水和氫氰酸在腈合成酶的作用下縮合成為α—氨基乙腈，進而合成為丙氨酸。

HCNCH3COHCH3CHNH2CNCH3CHNH2COOH

甲醛α—氨基乙腈丙氨酸第61頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月自然界中的硫素循環(huán)第四節(jié)硫循環(huán)P214自然界中硫的三態(tài)：元素硫無機硫含硫有機物第62頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月水生環(huán)境中的硫素循環(huán)第63頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月環(huán)境中的含硫有機物主要是生物體蛋白質(zhì)組成成分中的含硫氨基酸。含硫有機物：①有氧條件下，最終產(chǎn)物為SO42－；②缺氧條件下，為H2S和硫醇。

氨化微生物都能分解含硫有機物。一、含硫有機物的轉(zhuǎn)化第64頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月1.硫化作用

在有氧條件下，通過硫細(xì)菌的作用將還原態(tài)H2S→S→H2SO4的過程。硫磺細(xì)菌、硫化細(xì)菌(1)硫化細(xì)菌：硫桿菌屬，G－，氧化硫化氫、元素硫、硫代硫酸鹽等，獲得能量，產(chǎn)生硫酸，同化二氧化碳合成有機物。生長最適溫度28～30℃，在偏酸性環(huán)境中生活。二、無機硫的轉(zhuǎn)化第65頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月①氧化硫硫桿菌

——氧化元素硫能力強、迅速專性自養(yǎng)菌。

②氧化亞鐵硫桿菌

——可氧化硫酸亞鐵、硫代硫酸鹽同時獲得能量2S＋3O2＋2H2O→2H2SO4＋能量Na2S2O3＋2O2＋H2O→Na2SO4＋H2SO4＋能量2H2S+O2→2H2O+2S＋能量4FeSO4＋O2＋H2SO4→2Fe2(SO4)3＋2H2O第66頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)硫磺細(xì)菌：H2S→S，并將硫粒積累在細(xì)胞內(nèi)的細(xì)菌。絲狀硫磺細(xì)菌、光能自養(yǎng)的硫細(xì)菌。①絲狀硫磺細(xì)菌有貝日阿托氏菌屬、透明顫菌屬、辮硫菌屬、亮發(fā)菌屬和發(fā)硫菌屬等。當(dāng)環(huán)境中缺乏硫化氫時，就將積累的硫粒氧化為硫酸，從中獲得能量。均為G－。當(dāng)曝氣池DO在1mg/L以下時，硫化物含量較多，貝日阿托氏菌和發(fā)硫菌過度生長引起活性污泥絲狀膨脹。②光能自養(yǎng)硫細(xì)菌含細(xì)菌葉綠素，在光照下，將硫化氫氧化為元素硫，在體內(nèi)或體外積累硫粒。第67頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月2.反硫化作用指水體缺氧時，硫酸鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽和次亞硫酸鹽在微生物的還原作用下，形成硫化氫的過程。C6H12O6＋3H2SO4→6CO2＋6H2O＋3H2S＋能量

2CH3CHOHCOOH＋H2SO4→2CH3COOH＋2CO2＋H2S＋2H2O

反硫化作用的危害：腐蝕水管、碼頭的鋼樁 P218圖2.2-5

第68頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)磷循環(huán)磷的三態(tài)：含磷有機物無機磷化合物PH3第69頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月生物體中的含磷有機物有核酸、磷脂、植素。一、含磷有機物的轉(zhuǎn)化核酸酶水解核苷酸酶核苷酶水解脫氨基核酸核苷酸核苷＋磷酸嘧啶＋核糖氨1.核酸第70頁，課件共80頁，創(chuàng)作于2023年2月2.磷脂卵磷脂是含膽堿的磷酸脂，可被微生物卵磷脂酶水解為甘油、脂肪酸、磷酸和膽堿。膽堿可再分解為氨、二氧化碳、有機酸和醇。3.植素植素是由植酸和鈣、鎂結(jié)合而成的鹽類。植素在土壤中分解很慢，經(jīng)微生物的植酸酶分解為磷酸和二氧化碳。第71頁