教学用微生物在环境物质循环中的作用重点、难点、授课学时天然物质循环污染物质循环包括各种物质元素:O、C、N、P、S、Fe等推动物质进行循环得作用:物理作用化学作用生物作用第一节氧循环O2在大气中分布均匀,而在水体中有垂直方向上得变化。P198图2、2-1夏季湖泊含氧量及水温得分层情况。含碳物质有CO2、碳水化合物、脂肪、蛋白质等。碳得循环就是以CO2为中心得。碳循环碳循环一、纤维素得转化纤维素就是葡萄糖得高分子聚合物,(C6H10O5)n,n=1400-10000来源:以树木、农作物为原料得工业生产,如造纸、印染等。作用得微生物:细菌、放线菌和真菌。分解过程:首先经过微生物胞外酶(水解酶)得作用,使之水解成可溶性得较简单得葡萄糖后,才能被微生物吸收分解。大家有疑问的，可以询问和交流细菌、放线菌和真菌分解纤维素得微生物纤维素酶所在得部位二、半纤维素得转化三、果胶质得转化2、水解产物得分解水解产物:果胶酸、聚戊糖、半乳糖醛酸、甲醇好氧条件:CO2和H2O厌氧条件:丁酸、乙酸、醇类、CO2和H23、分解果胶质得微生物细菌、放线菌和真菌好氧菌:枯草芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌等厌氧菌:蚀果胶梭菌、费新尼亚浸麻梭菌真菌:青霉、曲霉、木霉、根霉等四、淀粉得转化P2011五、脂肪得转化P203脂肪得水解甘油得转化脂肪酸得β－氧化18碳硬脂酸8FADH2+8NADH2+9CH3CO~SCoATCAATPH2OCO218碳硬脂酸完全氧化可产生得能量1mol硬脂酸完全氧化,共得能量:16＋17×7＋12＝147molATP18碳硬脂酸8FADH2+8NADH2+9CH3CO~SCoA七、烃类物质得转化芳香烃:酚、苯、萘、菲、蒽等。炼油厂、煤气厂、焦化厂及化肥厂得废水中含有芳香烃。萘得代谢菲得代谢苯、萘、菲、蒽得代谢途径为什么这些有机物难于生物降解？微生物缺乏相应得水解酶1、氯苯类2、洗涤剂A、降解洗涤剂得微生物共代谢研究进展及其成果对环保得应用现状？(1)生物在正常生长代谢过程中对二级基质得共同氧化厌氧微生物食物链系统:葡萄糖得存在可为相关得微生物提供碳源和能源,另外,葡萄糖经相关微生物得代谢还可为受试有机物得开环提供必须得还原力和各种辅酶。厌氧条件下废水中活性染料(活性翠蓝)得生物降解:发现以活性翠蓝为单一碳源时,厌氧菌不能降解活性翠蓝,但当进水中补充葡萄糖后,厌氧菌对葡萄糖和活性翠蓝产生了共代谢作用,活性翠蓝被降解(2)微生物间得协同作用:指有些污染物得降解并不导致微生物得生长和能量得产生,她们只就是在微生物利用一级基质时被微生物产生得酶降解或转化为不完全氧化产物,这种不完全氧化产物进而被另一种微生物利用并彻底降解普通得脱硫弧菌属、铜绿假单胞菌属在用苯甲酸单独培养时,均不能利用苯甲酸,在含有苯甲酸和SO42-得基质中共同培养时苯甲酸即可彻底被生物降解,同时SO42-被还原为H2S生物膜或颗粒污泥得形成能有效地发挥微生物间得协同作用,提高难降解物质得生物降解率。(3)一级基质不存在时休眠细胞对二级基质得利用用氯苯、邻二氯苯、间二氯苯、对二氯苯、1,2,4-三氯苯溶液驯化污泥,内源呼吸阶段,用这些污泥对这5种有机物进行降解,发现用氯苯、邻二氯苯、间二氯苯溶液驯化得污泥,能够有效地相互降解,诱导得酶系统具有一个共同特征,即要求被作用得二级基质苯环上至少具有一个“连续三空结构”;对二氯苯、1,2,4-三氯苯缺乏“连续三空结构”,因而不能被由上述3种有机物驯化得污泥降解,用这2种有机物驯化得污泥诱导得酶系统,只要求二级基质苯环上至少具有一个“连续二空结构”即可,所以用这2种有机物驯化得污泥能够降解所有受试得5种有机物。第三节氮循环P207一、蛋白质水解与氨基酸转化(1)降解蛋白质得微生物好氧细菌——链球菌和葡萄球菌好氧芽孢细菌——枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌及马铃薯芽孢杆菌兼性厌氧菌——变形杆菌、假单胞菌厌氧菌——腐败梭状芽孢杆菌、生孢梭状芽孢杆菌致病菌——链球菌、葡萄球菌真菌——曲霉、毛霉、木霉放线菌——链霉菌(2)降解机理2、氨基酸转化斯提克兰反应:生芽孢杆菌对糖得代谢能力差,只能以一种氨基酸作为供氢体,以另一种氨基酸作为受氢体进行氧化还原反应,从而得到能量得现象。③水解脱氨④减饱和脱氨:在α、β位键减饱和为不饱和酸(2)脱羧作用二、尿素得氨化用酚红可检验此反应,呈红色说明有氨产生。分解尿素得微生物:尿八叠球菌、尿小球菌等。尿素细菌得生理特点:①喜好碱性条件。②以尿素、铵盐为N源,以有机碳为C源、能源。尿素分解时不放出能量,故不能作为能源,只能作为氮源。三、硝化作用2、硝化作用得意义生活污水和工业废水如味精废水、赖氨酸