微生物在自然界物质循环中的作用

1、第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 包括包括: 糖类、蛋白质、脂类、石油和人工合成的有机化合物等糖类、蛋白质、脂类、石油和人工合成的有机化合物等。 提问：提问：哪些糖类会成为污染物？哪些糖类会成为污染物？ 难溶的多糖难溶的多糖，且当一些难溶解的多糖数量较大时才会使自净时间大大且当一些难溶解的多糖数量较大时才会使自净时间大大 增加，从而对环境造成污染。增加，从而对环境造成污染。这类多糖主要是这类多糖主要是纤维素、半纤维素、果纤维素、半纤维素、果 胶质、木质素、淀粉胶质、木质素、淀粉。 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 1、纤维素的分解、纤维素的分

2、解 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 (C6H10O5）n1014kg 来源来源:棉纺印染废水、造纸废水、人造纤维废水及城棉纺印染废水、造纸废水、人造纤维废水及城 市垃圾等，其中均含有大量纤维素。市垃圾等，其中均含有大量纤维素。 微生物微生物 微生物分解途径微生物分解途径 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 (1)(1)有氧、中温条件有氧、中温条件 a.a.真菌真菌( (木霉属木霉属) ) 木材腐朽：木材腐朽： 褐褐 腐腐：只分解木材中的纤维素剩下木质素。：只分解木材中的纤维素剩下木质素。 白白 腐：腐：只分解木材中的木质素剩下纤维素。只分解木

3、材中的木质素剩下纤维素。 b.b.细菌细菌（食纤维菌属（食纤维菌属) ) c.c.放线菌放线菌 、分解纤维素的微生物、分解纤维素的微生物 (2)(2)无氧中温条件无氧中温条件 细细 菌菌：纤维分解梭菌：纤维分解梭菌 真真 菌菌：木朽菌、层孔菌：木朽菌、层孔菌 放线菌放线菌： 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 (3)(3)高温条件：在高温条件：在60607070条件下生长，并分解纤维素。条件下生长，并分解纤维素。 细细 菌：菌：热纤维菌热纤维菌 放线菌放线菌：链霉菌属、小单孢菌属：链霉菌属、小单孢菌属 真真 菌：菌： 、分解纤维素的微生物、分解纤维素的微生物 第一节第一

4、节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 纤维素纤维素 单糖单糖 按作用场所分：按作用场所分： 表面酶：表面酶：分布于细胞表面分布于细胞表面, ,不能在其细胞培养液中起不能在其细胞培养液中起 作用的酶（食纤维菌）。作用的酶（食纤维菌）。 胞外酶：胞外酶：分泌到胞外分泌到胞外, ,在细胞生活环境中起作用的酶在细胞生活环境中起作用的酶 （真菌形成的纤维素酶）。（真菌形成的纤维素酶）。 内切葡萄糖酶内切葡萄糖酶 外切葡萄糖酶外切葡萄糖酶 -葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 纤维素复合酶纤维素复合酶 、微生物分解纤维素的生化机制、微生物分解纤维素的生化机制 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微

5、生物的作用 、半纤维素的分解、半纤维素的分解 存在于植物细胞壁的存在于植物细胞壁的杂多糖杂多糖。造纸废水和人造纤维废水中含半纤维。造纸废水和人造纤维废水中含半纤维 素。素。 TCA循环循环 聚糖酶聚糖酶 CO2 + H2O 半纤维素半纤维素 单糖单糖 + 糖醛酸糖醛酸 H2O 各种发酵产物各种发酵产物 厌氧分解厌氧分解 五碳糖、六碳糖、糖醛酸五碳糖、六碳糖、糖醛酸的组成的多糖的组成的多糖 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 分解半纤维素的微生物：分解半纤维素的微生物： 真菌（真菌（双孢蘑菇根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉双孢蘑菇根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉 及镰刀霉及镰刀霉

6、）。）。 放线菌（放线菌（青铜色小单孢菌青铜色小单孢菌） 细菌（细菌（许多芽孢杆菌、假单胞菌、节细菌许多芽孢杆菌、假单胞菌、节细菌） 藻藻 类类 、果胶物质的分解、果胶物质的分解 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 半乳糖醛酸以半乳糖醛酸以-1，4糖苷键连成的多糖糖苷键连成的多糖 （1 1）、分解果胶的微生物）、分解果胶的微生物 细细 菌、放线菌、菌、放线菌、真真 菌等菌等 水浸法：水浸法：把麻类物质浸入水中，利用厌气微生把麻类物质浸入水中，利用厌气微生 物分解其中的果胶。物分解其中的果胶。 露浸法：露浸法：把麻类物质堆置并保持一定的湿度，把麻类物质堆置并保持一定的湿度

7、， 利用好氧微生物分解果胶。利用好氧微生物分解果胶。 （2 2）、果胶分解的应用）、果胶分解的应用-麻类脱胶麻类脱胶 、木质素的分解、木质素的分解 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 木质素存在于除苔藓和藻类外所有植物的细胞壁中，木质素存在于除苔藓和藻类外所有植物的细胞壁中，由松由松 柏醇、香豆醇和芥子醇聚合而成的高度分枝多聚物。柏醇、香豆醇和芥子醇聚合而成的高度分枝多聚物。 木质素木质素 空腔空腔 纤维素纤维素 、木质素的分解、木质素的分解 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 主要微生物：主要微生物： 真菌中的真菌中的担子菌担子菌 放线菌中的放

8、线菌中的链霉菌链霉菌 自然界中哪些微生物能够进行木质素的降解呢？自然界中哪些微生物能够进行木质素的降解呢？ 确证的只有真菌中的黄孢原毛平革菌，疑似的只有软确证的只有真菌中的黄孢原毛平革菌，疑似的只有软 腐菌。腐菌。 (Phanerochaete chrysosprium) 是白腐真菌的一种，隶属于是白腐真菌的一种，隶属于 担子菌纲、同担子菌亚纲、担子菌纲、同担子菌亚纲、 非褶菌目、丝核菌科。非褶菌目、丝核菌科。 白腐白腐树皮上木质素被该菌分解后 漏出白色白色的纤维素部分。 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 纤维素分解复合菌系PC1 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用

9、碳素循环中微生物的作用 PC1对稻秆的分解 MC1处理8d后的稻秆 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 MC1-1 MC1-4 MC1-2MC1-3 MC1-5MC1-6 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 、几丁质的分解、几丁质的分解 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 N-乙酰氨基葡萄糖以乙酰氨基葡萄糖以-1，4糖苷键糖苷键连接而成连接而成

10、的大分子的大分子 主要微生物：主要微生物： 细菌：细菌：嗜几丁质芽孢杆菌嗜几丁质芽孢杆菌 放线菌：放线菌：链霉菌链霉菌 水中来源：水中来源：毛纺、毛条厂废水、油脂厂毛纺、毛条厂废水、油脂厂 废水、肉联厂废水、制革厂废水含有大废水、肉联厂废水、制革厂废水含有大 量油脂量油脂 降解油脂较快的微生物：降解油脂较快的微生物： 细细 菌菌 荧光杆菌、绿脓杆菌、灵杆荧光杆菌、绿脓杆菌、灵杆 菌菌 丝状菌丝状菌 放线菌、分支杆菌放线菌、分支杆菌 真真 菌菌 青霉、乳霉、曲霉青霉、乳霉、曲霉 途径：途径：水解水解+氧化氧化 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 降解石油的微生物很多，据报

11、道有降解石油的微生物很多，据报道有200多种多种 细细 菌菌 假单胞菌、棒杆菌属、微球菌属、产碱杆菌属假单胞菌、棒杆菌属、微球菌属、产碱杆菌属放线菌放线菌 诺诺 卡氏菌卡氏菌 酵母菌酵母菌 假丝酵母假丝酵母 霉霉 菌菌 青霉属、曲霉属青霉属、曲霉属 藻藻 类类 蓝藻和绿藻蓝藻和绿藻 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 以环己烷为例以环己烷为例 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 + O2 R-CH2- CH2-CH3 R- CH2-CH2-COOH -氧化氧化 CO2 + H2O CH2-COOH + R-COOH 第一节第一节 碳素循环中微生物

12、的作用碳素循环中微生物的作用 芳香烃普遍具有生物毒性，但在低浓度范围内它们可芳香烃普遍具有生物毒性，但在低浓度范围内它们可 以不同程度的被微生物分解。以不同程度的被微生物分解。 已知降解不同芳香烃的细菌类别已知降解不同芳香烃的细菌类别 苯类苯类 酚类酚类 萘萘菲菲 蒽蒽 微生物微生物 名名 称称 荧光假单胞荧光假单胞 菌、铜绿色菌、铜绿色 假单胞菌及假单胞菌及 苯杆菌苯杆菌 铜 绿 色 假 单 胞铜 绿 色 假 单 胞 菌、溶条假单胞菌、溶条假单胞 菌、诺卡氏菌、菌、诺卡氏菌、 球形小球菌、无球形小球菌、无 色杆菌及分枝杆色杆菌及分枝杆 菌菌 菲杆菲杆 菌、菲菌、菲 芽孢杆芽孢杆 菌菌 荧光假

13、单胞荧光假单胞 菌和铜绿色菌和铜绿色 假单胞菌、假单胞菌、 小球菌及大小球菌及大 肠埃希氏菌肠埃希氏菌 苯和酚的代谢苯和酚的代谢 苯、萘、菲、蒽的降解为如下图所示苯、萘、菲、蒽的降解为如下图所示 菲的代谢菲的代谢 蒽的代谢蒽的代谢 酚也是酚也是先被氧化为邻苯二酚先被氧化为邻苯二酚，这样各类芳香烃在降解，这样各类芳香烃在降解 的后半段是相同的，可表示如下的后半段是相同的，可表示如下 提问：提问：为什么这些有机物难于生物降解？为什么这些有机物难于生物降解？ 微生物缺乏相应的水解酶微生物缺乏相应的水解酶 难难对于对于自然生态环境自然生态环境系统系统,如果一种化合物滞留如果一种化合物滞留可达几个月或可

14、达几个月或 几年几年之久之久,或在或在人工生物处理系统人工生物处理系统, 几小时或几天之内还未能被分解或几小时或几天之内还未能被分解或 消除消除 种类：种类：稳定剂、表面活性剂、人工合成的聚合物、杀虫剂、稳定剂、表面活性剂、人工合成的聚合物、杀虫剂、 除草剂以及各种工艺流程中的废品等除草剂以及各种工艺流程中的废品等。 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 1. 氯苯类氯苯类 用用 途途：稳定剂稳定剂（润滑油、绝缘油、增塑剂、油漆、热（润滑油、绝缘油、增塑剂、油漆、热 载体、油墨等都含有）载体、油墨等都含有） 危危 害：害：急性中毒，是急性中毒，是一种致癌因子一种致癌因子（

15、米糠油事件）（米糠油事件） 降降 解解 菌：菌：产碱杆菌、不动杆菌、产碱杆菌、不动杆菌、假单胞菌假单胞菌、芽孢杆菌以、芽孢杆菌以 及沙雷氏菌的突变体及沙雷氏菌的突变体 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 可分为可分为阴离子型、阳离子型、非离子型、两性电解质阴离子型、阳离子型、非离子型、两性电解质四类。四类。 我国目前生产的洗涤剂属于我国目前生产的洗涤剂属于。较早。较早 开发的是非线性的丙烯四聚物型烷基苯磺酸盐（开发的是非线性的丙烯四聚物型烷基苯磺酸盐（ABS）：）： 甲基分支干扰生物降解甲基分支干扰生物降解，链末端与，链末端与4个碳原子相连的季碳个碳原子相连的季碳 原子

16、抗攻击的能力更强。原子抗攻击的能力更强。 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 细细 菌菌假单胞菌假单胞菌、邻单胞菌、黄单胞菌、产碱单胞、邻单胞菌、黄单胞菌、产碱单胞 菌、产碱杆菌、微球菌、大多数固氮菌菌、产碱杆菌、微球菌、大多数固氮菌 放线菌放线菌诺卡氏菌诺卡氏菌 由于这些微生物的作用，虽然每年排放入环境中的洗涤由于这些微生物的作用，虽然每年排放入环境中的洗涤 剂数量逐年递增，但环境中并没有发生洗涤剂的明显增剂数量逐年递增，但环境中并没有发生洗涤剂的明显增 加。加。因而洗涤剂一般不会引起环境的有机污染因而洗涤剂一般不会引起环境的有机污染。 洗涤剂目前存在的问题主要是洗涤

17、剂中的添加剂聚磷酸洗涤剂目前存在的问题主要是洗涤剂中的添加剂聚磷酸 盐造成的水体盐造成的水体富营养化富营养化问题问题 。 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 生物体有机态氮 NO3-NH4+ NO2- NO N2O 大气 N2 同化作用 氨化作用 硝化作用 硝化作用 反硝化作用 生物固氮 同化作用 异化还原作用 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 有机氮有机氮氨态氮氨态氮 亚硝态氮亚硝态氮 硝态氮硝态氮 氮氮 气气 植物及微生物的固植物及微生物的固 定定 微生物微生物微生物微生物 微生物

18、微生物 微生物微生物 微生物微生物 蛋白质、氨基酸、尿素、胺类、腈化物、硝基化合物等。蛋白质、氨基酸、尿素、胺类、腈化物、硝基化合物等。 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 一、氨化作用一、氨化作用 有机态有机态N被微生物降解形成被微生物降解形成NH3的过程的过程 (1)蛋白质的氨化作用过程蛋白质的氨化作用过程 蛋白质蛋白质 蛋白酶蛋白酶 水解水解 肽肽 肽酶肽酶 水解水解 氨基酸氨基酸 降降解解 NH3 氧化脱氨基作用氧化脱氨基作用 水解脱氨基作用水解脱氨基作用 还原脱氨基作用还原脱氨基作用 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 一、氨化作用一、

19、氨化作用 (2)(2)尿素的氨化尿素的氨化 CO(NH2)2+2H2O (NH4)2CO3 尿酶尿酶 2NH3+CO2+H2O 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 一、氨化作用一、氨化作用 (2)尿素的氨化尿素的氨化 尿素细菌：尿素细菌： 1 1、球菌、球菌：尿素生孢八叠球菌（芽孢）：尿素生孢八叠球菌（芽孢） 2 2、芽孢杆菌、芽孢杆菌：巴斯德尿素芽孢杆菌（唯一：巴斯德尿素芽孢杆菌（唯一N N源）源） 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 一、氨化作用一、氨化作用 (2)尿素的氨化尿素的氨化 尿素细菌的生理特点：尿素细菌的生理特点： 喜碱性条件喜碱

20、性条件 以尿素、铵盐为以尿素、铵盐为N N源，以有机源，以有机C C为为C C源、能源源、能源 第一、施尿素注意第一、施尿素注意深施深施 第二、尿素不要与第二、尿素不要与碱性碱性物质同时施入物质同时施入 农业实践对策农业实践对策（损失率：（损失率：10-70%） 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 一、氨化作用一、氨化作用 氨化作用氨化作用 有机氮有机氮无机氮无机氮 微生物生长的氮源微生物生长的氮源 植物生长的氮源植物生长的氮源 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 一、氨化作用一、氨化作用 微生物生长发育过程中，从外界吸收利用的营养微生物生长发育

21、过程中，从外界吸收利用的营养 物质的物质的 C/N 是是 有机质的碳氮比有机质的碳氮比C/N=12.5:1 有机质的碳氮比有机质的碳氮比C/N=50:1 ? ? 25：1 C：N=25：1C：N=5：1 有机物微生物 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 一、氨化作用一、氨化作用 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 二、硝化作用二、硝化作用 将铵氧化形成硝酸的微生物学过程将铵氧化形成硝酸的微生物学过程 硝化作用硝化作用 化能自养型（好氧）化能自养型（好氧） 异异 养养 型（厌氧、耐酸）型（厌氧、耐酸） 1 1、硝化细菌和硝化作用的过程、硝化细菌和硝

22、化作用的过程 NHNH4 4+ + NO NO2 2- - NO NO3 3- - 硝酸细菌硝酸细菌亚硝酸细菌亚硝酸细菌 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 二、硝化作用二、硝化作用 2 2、影响硝化作用的环境因素、影响硝化作用的环境因素 (1)pH(1)pH值：喜欢微碱性环境；值：喜欢微碱性环境； (2)(2)温度：温度：4-404-40，最适：，最适：25-3525-35； (3)(3)通气：需要氧、通气：需要氧、COCO2 2； (4)(4)湿度：过量湿度：过量- -影响通气，不足影响通气，不足- -引起细胞缺水。引起细胞缺水。 3 3、硝化作用的农业意义、硝化作

23、用的农业意义 淋溶、反硝化淋溶、反硝化 硝化作用的化学抑制硝化作用的化学抑制 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 三、反硝化作用三、反硝化作用 微生物将硝酸还原为氨、微生物将硝酸还原为氨、N2O及及N2的过程的过程 HNO3 N2O 或或 N2 NH3 硝酸盐的硝酸盐的同化同化还原作用还原作用 硝酸盐的硝酸盐的异化异化还原作用还原作用 （脱氮）（脱氮） 1、反硝化作用的过程、反硝化作用的过程 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 三、反硝化作用三、反硝化作用 2 2、反硝化作用微生物、反硝化作用微生物 大多数：大多数：异养、兼性厌氧异养、兼性厌氧

24、极少数：化能自养型（脱氮硫杆菌）极少数：化能自养型（脱氮硫杆菌） 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 三、反硝化作用三、反硝化作用 3 3、环境对反硝化作用的影响、环境对反硝化作用的影响 通气状况通气状况厌氧环境厌氧环境 pHpH值值微微 碱碱 性性 有机质与有机质与NONO- -3 3含量含量丰富丰富 *水稻干湿交替的栽培方式非常有利于反硝化形 式脱氮。 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 四、生物固氮四、生物固氮 土壤氮素损失的途径土壤氮素损失的途径: :收获、收获、NHNH3 3、NONO3 3- -、N N2 2O O、N N2 2 投入

25、的途径投入的途径: :施肥、降雨或灌溉、施肥、降雨或灌溉、生物固氮生物固氮等等 *生物固氮量：生物固氮量：1.221.75万吨万吨/年年 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 四、生物固氮四、生物固氮 共生固氮作用共生固氮作用 100100余属余属 细菌细菌 放线菌放线菌 兰细菌兰细菌 固氮微生物固氮微生物 非豆科植物非豆科植物 21个属个属 豆科植物豆科植物 700700个属个属 生物固氮：生物固氮： 分子态氮在微生物体内由固氮酶催化下还原为氨的分子态氮在微生物体内由固氮酶催化下还原为氨的 过程。过程。 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 四、生

26、物固氮四、生物固氮 （一）生物固氮作用的机理（一）生物固氮作用的机理 1 1、固、固N N酶的结构：酶的结构：钼铁蛋白和铁蛋白（钒固氮酶）钼铁蛋白和铁蛋白（钒固氮酶） 2 2、固、固N N酶固氮的基本反应酶固氮的基本反应 1 1、能量（、能量（28ATP28ATP） 2 2、电子供体、电子供体 3 3、电子载体（、电子载体（铁氧还蛋白和黄素氧还蛋白铁氧还蛋白和黄素氧还蛋白） 4、无氧环境、无氧环境(氧化电子载体或抑制固氮酶氧化电子载体或抑制固氮酶） 3 3、固、固N N酶作用的基本条件酶作用的基本条件 N2+8e+8H+28ATP 2NH3+H2+ 28ADP+ nPi 第二节第二节 氮素循环

27、中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 四、生物固氮四、生物固氮 （二）生物固氮种类（二）生物固氮种类 1 1、自生固氮：、自生固氮：微生物独立生活时进行固氮的现象。微生物独立生活时进行固氮的现象。 2、共生固氮：、共生固氮：微生物与植物形成具有特殊结构与微生物与植物形成具有特殊结构与 功能的器官而进行固氮的现象。功能的器官而进行固氮的现象。 3 3、内生固氮：、内生固氮：生活在植物根的细胞内或细胞间生活在植物根的细胞内或细胞间 的某些细菌进行固氮作用的现象。的某些细菌进行固氮作用的现象。 4 4、联合固氮：、联合固氮：固氮微生物与植物根系联合成松固氮微生物与植物根系联合成松 散的结构进行固氮作

28、用的散的结构进行固氮作用的现象。现象。 第二节第二节 氮素循环中微生物的作用氮素循环中微生物的作用 四、生物固氮四、生物固氮 （三）影响生物固氮作用的因素（三）影响生物固氮作用的因素 1、土壤化合态氮对自生和共生固氮作用的影响、土壤化合态氮对自生和共生固氮作用的影响 (1) 对自生固氮的影响对自生固氮的影响:抑制固氮酶活性抑制固氮酶活性破坏电子传递破坏电子传递 (2) 对共生固氮的影响对共生固氮的影响: 妨碍根瘤菌进入根毛妨碍根瘤菌进入根毛 影响根瘤的长大影响根瘤的长大 降低根瘤的固氮活性降低根瘤的固氮活性 丰富的化合态氮抑制固氮作用丰富的化合态氮抑制固氮作用 第二节第二节 氮素循环中微生物的

29、作用氮素循环中微生物的作用 四、生物固氮四、生物固氮 （三）影响生物固氮作用的因素（三）影响生物固氮作用的因素 2、氧气对固氮作用的影响、氧气对固氮作用的影响 好气固氮菌固氮的防氧保护：好气固氮菌固氮的防氧保护： 蓝细菌的异形胞蓝细菌的异形胞 豆血红蛋白豆血红蛋白 硫素循环与细菌的金属滤沥硫素循环与细菌的金属滤沥 生物体对硫的需要量约为氮的1/10 。 硫循环与氮循环相似，各环节都有 相应的微生物参与。 菌种： 1.植物和微生物 2.腐败微生物 3.好氧：贝日阿托氏菌属、发硫菌 属、硫杆菌属 厌氧：绿菌属、着色菌属 4.脱硫弧菌属、脱硫肠状菌属 5.脱硫单胞菌属 生物体 有机硫 S 5.异化性

30、硫酸盐还原 SO42 H2S 1.同化 性硫酸 盐还原 2.脱硫 作用 4.硫氧 化作用 （2） 3.硫氧 化作用 （1） 6. 异化性 硫还原 细菌滤沥也称细菌冶金，主 要有三步： 1.溶矿：硫酸铜溶出 2.置换：用铁屑置换铜 3.再生浸矿剂：Fe2+Fe3+ 磷的循环磷的循环 能溶解土壤中的磷酸钙或磷灰 石的微生物较多。靠产酸作用 促进磷酸钙溶解。如硝化细菌 和硫化细菌。 植素、核酸和磷脂等，能分解 这些物质的微生物更多蜡状、 蕈状、多粘芽孢杆菌、解磷巨 大芽孢杆菌等。 水体中的可溶性磷酸盐浓度过 大造成水体富营养化，进而严 重污染水源。 生物体 有机磷 磷酸或可溶 性磷酸盐 不溶性磷酸盐

31、 产酸微生物 的作用或磷 肥生产 与土壤中的 盐基结合 植 被 与 微 生 物 的 吸 收 同 化 微 生 物 的 分 解 作 用 铁的循环铁的循环 铁的循环主要在无机物或有机物中的Fe2+与Fe3+之间的氧化 还原反应。 菌种：化能自养铁细菌，如 纤发菌属、泉发菌属和嘉利翁 氏菌属；化能自养硫细菌，如氧化亚铁硫杆菌。 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 、半纤维素的分解、半纤维素的分解 存在于植物细胞壁的存在于植物细胞壁的杂多糖杂多糖。造纸废水和人造纤维废水中含半纤维。造纸废水和人造纤维废水中含半纤维 素。素。 TCA循环循环 聚糖酶聚糖酶 CO2 + H2O 半纤维

32、素半纤维素 单糖单糖 + 糖醛酸糖醛酸 H2O 各种发酵产物各种发酵产物 厌氧分解厌氧分解 五碳糖、六碳糖、糖醛酸五碳糖、六碳糖、糖醛酸的组成的多糖的组成的多糖 、木质素的分解、木质素的分解 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 主要微生物：主要微生物： 真菌中的真菌中的担子菌担子菌 放线菌中的放线菌中的链霉菌链霉菌 自然界中哪些微生物能够进行木质素的降解呢？自然界中哪些微生物能够进行木质素的降解呢？ 确证的只有真菌中的黄孢原毛平革菌，疑似的只有软确证的只有真菌中的黄孢原毛平革菌，疑似的只有软 腐菌。腐菌。 (Phanerochaete chrysosprium) 是白腐真菌的一种，隶属于是白腐真菌的一种，隶属于 担子菌纲、同担子菌亚纲、担子菌纲、同担子菌亚纲、 非褶菌目、丝核菌科。非褶菌目、丝核菌科。 白腐白腐树皮上木质素被该菌分解后 漏出白色白色的纤维素部分。 第一节第一节 碳素循环中微生物的作用碳素循环中微生物的作用 芳香烃普遍具有生物毒性，但在低浓度范围内它们可芳香烃普遍具有生物毒性，但在低浓度范围内它们可 以不同程度的被微生物分解。以不同程度的被微生物分解