微生物在环境物质循环中作用.pptx

第八章第八章 微生物在环境物质微生物在环境物质循环中作用循环中作用n n包括天然物质循环和污染物质的循环，其包括天然物质循环和污染物质的循环，其实从本质上看，并没有太大的区别，但是，实从本质上看，并没有太大的区别，但是，污染物质的进入，会影响原有的物质循环污染物质的进入，会影响原有的物质循环的某些环节。的某些环节。n n各种物质元素：各种物质元素：O、C、N、P、S、Fe等。等。n n推动物质进行循环的作用包括物理、化学推动物质进行循环的作用包括物理、化学和生物的作用，其中生物起到了主导的作和生物的作用，其中生物起到了主导的作用，而微生物在这当中又占了极重要的地用，而微生物在这当中又占了极重要的地位。位。第一节第一节 碳循环碳循环碳在碳在陆地和水生境的循地和水生境的循环 微生物在碳素循环中的作用微生物在碳素循环中的作用微生物在碳素循环中具有非常重要的作用，它们既参与固定微生物在碳素循环中具有非常重要的作用，它们既参与固定COCO光合光合作用，又参与再生作用，又参与再生COCO的分解作用。的分解作用。1 1、光合作用：、光合作用：参与光合作用的微生物主要是藻类，蓝细菌和光合细参与光合作用的微生物主要是藻类，蓝细菌和光合细菌，它们通过光合作用，将大气中和水体中的菌，它们通过光合作用，将大气中和水体中的COCO合成为有机碳化物。合成为有机碳化物。特别是在大多数水生环境中，主要的光合生物是微生物，在有氧区域特别是在大多数水生环境中，主要的光合生物是微生物，在有氧区域以蓝细菌和藻类占优势；而在无氧区域则以光合细菌占优势。以蓝细菌和藻类占优势；而在无氧区域则以光合细菌占优势。2 2、分解作用：、分解作用：自然界有机碳化物的分解，主要是微生物的作用。自然界有机碳化物的分解，主要是微生物的作用。陆地和水域的有氧条件中，通过好氧微生物分解被彻底氧化为陆地和水域的有氧条件中，通过好氧微生物分解被彻底氧化为COCO ；在无氧条件中，通过厌氧微生物发酵被不完全氧化成有酸、甲烷、氢在无氧条件中，通过厌氧微生物发酵被不完全氧化成有酸、甲烷、氢和和COCO。一一、碳水化合物的碳水化合物的转化转化单糖：葡萄糖单糖：葡萄糖 二糖：蔗糖、乳糖、麦芽糖二糖：蔗糖、乳糖、麦芽糖 多糖：淀粉、纤维素、半纤维素多糖：淀粉、纤维素、半纤维素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。自净时间大大增加，从而对环境造成污染。这类多糖主这类多糖主要是要是纤维素、半纤维素、果胶质、木质素、淀粉纤维素、半纤维素、果胶质、木质素、淀粉。提问：提问：哪些糖类会成为污染物？哪些糖类会成为污染物？1纤维素的转化纤维素的转化n n葡葡葡葡萄萄萄萄糖糖糖糖高高高高聚聚聚聚物物物物，每每每每个个个个纤纤纤纤维维维维素素素素分分分分子子子子含含含含140010000140010000个葡萄糖基（个葡萄糖基（个葡萄糖基（个葡萄糖基（-1-1，4 4糖苷键）。糖苷键）。糖苷键）。糖苷键）。n n来来来来源源源源：棉棉棉棉纺纺纺纺印印印印染染染染废废废废水水水水、造造造造纸纸纸纸废废废废水水水水、人人人人造造造造纤纤纤纤维维维维废废废废水及城市垃圾等，水及城市垃圾等，水及城市垃圾等，水及城市垃圾等，其中均含有大量纤维素。其中均含有大量纤维素。其中均含有大量纤维素。其中均含有大量纤维素。-1,4-糖苷键糖苷键纤维素的分子结构（1 1 1 1）微生物微生物微生物微生物分解途径分解途径分解途径分解途径（2）分解纤维素的微生物）分解纤维素的微生物n n好氧细菌好氧细菌好氧细菌好氧细菌粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌n n厌厌厌厌氧氧氧氧细细细细菌菌菌菌产产产产纤纤纤纤维维维维二二二二糖糖糖糖芽芽芽芽孢孢孢孢梭梭梭梭菌菌菌菌、无无无无芽芽芽芽孢孢孢孢厌厌厌厌氧氧氧氧分分分分解解解解菌菌菌菌及嗜热纤维芽孢梭菌。及嗜热纤维芽孢梭菌。及嗜热纤维芽孢梭菌。及嗜热纤维芽孢梭菌。n n放放放放 线线线线 菌菌菌菌链霉菌属。链霉菌属。链霉菌属。链霉菌属。n n真真真真 菌菌菌菌青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。n n需要时可以向需要时可以向需要时可以向需要时可以向有菌种库的研究机构购买有菌种库的研究机构购买有菌种库的研究机构购买有菌种库的研究机构购买或或或或自行筛选自行筛选自行筛选自行筛选。2半纤维素的转化半纤维素的转化n n存存存存在在在在于于于于植植植植物物物物细细细细胞胞胞胞壁壁壁壁中中中中。造造造造纸纸纸纸废废废废水水水水和和和和人人人人造造造造纤纤纤纤维维维维废废废废水水水水中中中中含含含含半半半半纤维素。纤维素。纤维素。纤维素。n n分解过程分解过程分解过程分解过程 好氧分解好氧分解好氧分解好氧分解 EMPTCAEMPTCA 聚糖酶聚糖酶聚糖酶聚糖酶 COCO2 2+H+H2 2OO 半纤维素半纤维素半纤维素半纤维素 单糖单糖单糖单糖 +糖醛酸糖醛酸糖醛酸糖醛酸 HH2 2O O 各种发酵产物各种发酵产物各种发酵产物各种发酵产物 厌氧分解厌氧分解厌氧分解厌氧分解n n分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素。n n许许许许多多多多芽芽芽芽孢孢孢孢杆杆杆杆菌菌菌菌、假假假假单单单单胞胞胞胞菌菌菌菌、节节节节细细细细菌菌菌菌及及及及放放放放线线线线菌菌菌菌能能能能分分分分解解解解半半半半纤纤纤纤维维维维素素素素。霉霉霉霉菌菌菌菌有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。二、二、脂肪的转化脂肪的转化脂肪是甘油和高级脂肪酸所形成的脂，存在于动植物体内，脂肪是甘油和高级脂肪酸所形成的脂，存在于动植物体内，脂肪是甘油和高级脂肪酸所形成的脂，存在于动植物体内，脂肪是甘油和高级脂肪酸所形成的脂，存在于动植物体内，是人和动物的能量来源，也是许多微生物的碳源和能源。是人和动物的能量来源，也是许多微生物的碳源和能源。是人和动物的能量来源，也是许多微生物的碳源和能源。是人和动物的能量来源，也是许多微生物的碳源和能源。脂肪脂肪脂肪酶脂肪酶甘油甘油脂肪酸脂肪酸简单的酸简单的酸+CO2+H2OCO2+H2O饱饱和脂肪酸和脂肪酸和脂肪酸和脂肪酸 +甘油甘油甘油甘油 在常温下在常温下在常温下在常温下为为固固固固态态，称，称，称，称为为脂脂脂脂 不不不不饱饱和脂肪酸和脂肪酸和脂肪酸和脂肪酸 +甘油甘油甘油甘油 在常温下在常温下在常温下在常温下为为液液液液态态，称，称，称，称为为油油油油 来源：毛来源：毛来源：毛来源：毛纺纺厂、油脂厂、制革厂等厂、油脂厂、制革厂等厂、油脂厂、制革厂等厂、油脂厂、制革厂等 作作作作用用用用微微微微生生生生物物物物：脂脂脂脂肪肪肪肪是是是是比比比比较较稳稳定定定定的的的的化化化化合合合合物物物物，但但但但仍仍仍仍有有有有微微微微生生生生物物物物可可可可以以以以降降降降解解解解它它它它。如如如如细细菌菌菌菌中中中中的的的的荧荧光光光光杆杆杆杆菌菌菌菌、绿绿脓脓杆杆杆杆菌菌菌菌、灵灵灵灵杆杆杆杆菌菌菌菌等等等等，真真真真菌菌菌菌中中中中的的的的青青青青霉霉霉霉、白白白白地地地地霉霉霉霉、曲曲曲曲霉霉霉霉、镰镰刀刀刀刀霉霉霉霉及及及及解解解解脂脂脂脂假假假假丝丝酵酵酵酵母母母母等等等等，某某某某些些些些放放放放线线菌菌菌菌和和和和分分分分枝枝枝枝杆杆杆杆菌。菌。菌。菌。磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮磷酸二羟丙酮丙酮酸，进入丙酮酸，进入丙酮酸，进入丙酮酸，进入TCATCA循环循环循环循环 第三第三节 氮循氮循环自然界中的氮元素有：自然界中的氮元素有：分子氮（空气中的分子氮（空气中的N N2 2）有机氮（氨基酸、蛋白有机氮（氨基酸、蛋白质、核酸等）、核酸等）无机氮（无机氮（NHNH4 4+、NONO3 3-等）等）氮素循环包括：氮素循环包括：固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用氮循环氮循环工业工业固氮固氮高能高能固氮固氮生物生物固氮固氮有机氮有机氮有机氮有机氮合成合成合成合成氨化作用氨化作用氨化作用氨化作用硝化作用硝化作用硝化作用硝化作用反硝化作用反硝化作用反硝化作用反硝化作用OO2 2不足不足不足不足硝化细菌硝化细菌硝化细菌硝化细菌反硝化细菌反硝化细菌反硝化细菌反硝化细菌亚硝亚硝酸盐酸盐1 1 1 1、生物固氮、生物固氮、生物固氮、生物固氮-大气中的大气中的大气中的大气中的N N N N2 2 2 2通通通通过某些原核微过某些原核微过某些原核微过某些原核微生物的固氮作生物的固氮作生物的固氮作生物的固氮作用合成为化合用合成为化合用合成为化合用合成为化合态氮。态氮。态氮。态氮。2 2 2 2、硝化作用、硝化作用、硝化作用、硝化作用-土壤或水体中土壤或水体中土壤或水体中土壤或水体中的氨态氮经化的氨态氮经化的氨态氮经化的氨态氮经化能自养菌的氧能自养菌的氧能自养菌的氧能自养菌的氧化而成为硝酸化而成为硝酸化而成为硝酸化而成为硝酸态氮的过程。态氮的过程。态氮的过程。态氮的过程。3 3 3 3、氨化作用、氨化作用、氨化作用、氨化作用-有机氮经微有机氮经微有机氮经微有机氮经微生物的氨化生物的氨化生物的氨化生物的氨化作用释放出作用释放出作用释放出作用释放出氨。氨。氨。氨。4 4 4 4、反硝化作用反硝化作用反硝化作用反硝化作用-硝酸和亚硝酸和亚硝酸和亚硝酸和亚硝酸又可在硝酸又可在硝酸又可在硝酸又可在无氧条件下无氧条件下无氧条件下无氧条件下经微生物的经微生物的经微生物的经微生物的反硝化作用，反硝化作用，反硝化作用，反硝化作用，最终变成最终变成最终变成最终变成N N N N2 2 2 2或或或或N N N N2 2 2 2O O O O，返回，返回，返回，返回至大气中。至大气中。至大气中。至大气中。一、生物固氮作用一、生物固氮作用什么叫做生物固氮？什么叫做生物固氮？什么叫做生物固氮？什么叫做生物固氮？固氮微生物固氮微生物固氮微生物固氮微生物将大气中的将大气中的将大气中的将大气中的N N N N2 2 2 2还原为还原为还原为还原为NHNHNHNH3 3 3 3的过程。的过程。的过程。的过程。共生固氮微生物共生固氮微生物共生固氮微生物共生固氮微生物自生固氮微生物自生固氮微生物自生固氮微生物自生固氮微生物根瘤菌根瘤菌根瘤菌根瘤菌豆科植物豆科植物豆科植物豆科植物放线菌放线菌放线菌放线菌非豆科植物非豆科植物非豆科植物非豆科植物蓝藻蓝藻蓝藻蓝藻水生蕨类等水生蕨类等水生蕨类等水生蕨类等圆褐固氮菌（好氧）圆褐固氮菌（好氧）圆褐固氮菌（好氧）圆褐固氮菌（好氧）梭菌（厌氧）梭菌（厌氧）梭菌（厌氧）梭菌（厌氧）鱼腥藻等为代表的固氮蓝藻鱼腥藻等为代表的固氮蓝藻鱼腥藻等为代表的固氮蓝藻鱼腥藻等为代表的固氮蓝藻 固氮微生物有哪些种类？固氮微生物有哪些种类？固氮微生物有哪些种类？固氮微生物有哪些种类？铁蛋白铁蛋白铁蛋白铁蛋白 铁钼蛋白铁钼蛋白铁钼蛋白铁钼蛋白e-+H+ATPADP+Pi固氮酶固氮酶NH3固氮过程：固氮过程：N2蓝细菌菌细胞的特化形式：胞的特化形式：（1 1）静息孢子：）静息孢子：壁厚，休眠细胞，富含储藏物，抗不良环境壁厚，休眠细胞，富含储藏物，抗不良环境 （2 2）异形孢：）异形孢：固氮固氮静息孢子静息孢子异形孢异形孢营养细胞营养细胞二、蛋白质的转化二、蛋白质的转化R-CH-COOHNH2R代表不同的基团代表不同的基团氨基酸氨基酸1.1.蛋白质的氨化蛋白质的氨化氨化作用氨化作用：由有机氮化物转化为氨态氮的过程（：由有机氮化物转化为氨态氮的过程（NH3、NH4+）肽肽蛋白酶蛋白酶 水解水解肽酶肽酶 水解水解蛋白质蛋白质氨基酸氨基酸（1 1）蛋白质初步水解成氨基酸）蛋白质初步水解成氨基酸（2 2）氨基酸脱氨基产生氨）氨基酸脱氨基产生氨水解脱氨（产生氨、羟基酸、醇）水解脱氨（产生氨、羟基酸、醇）水解脱氨（产生氨、羟基酸、醇）水解脱氨（产生氨、羟基酸、醇）RCHNHRCHNH2 2COOH+HCOOH+H2 2O ORCH(OH)COOH+NHRCH(OH)COOH+NH3 3RCHNHRCHNH2 2COOH+HCOOH+H2 2O ORCHRCH2 2OH+COOH+CO2 2+NH+NH3 3氧化脱氨基（产生氨、脂肪酸或酮酸）氧化脱氨基（产生氨、脂肪酸或酮酸）RCHNHRCHNH2 2COOH+OCOOH+O2 2RCOOH+CORCOOH+CO2 2+NH+NH3 3还原脱氨基（产生氨、脂肪酸）还原脱氨基（产生氨、脂肪酸）RCHNHRCHNH2 2COOH+2HCOOH+2H+RCHRCH2 2COOH+NHCOOH+NH3 3RCHNHRCHNH2 2COOH+2HCOOH+2H+RCHRCH3 3+CO+CO2 2+NH+NH3 3氨化细菌：参与氨化作用的细菌。氨化细菌：参与氨化作用的细菌。好氧性：荧光假单胞菌、灵杆菌好氧性：荧光假单胞菌、灵杆菌 厌氧性：腐败梭菌厌氧性：腐败梭菌 兼性菌：变形杆菌。兼性菌：变形杆菌。问题：参加的有哪些微生物呢？问题：参加的有哪些微生物呢？三、硝化作用三、硝化作用三、硝化作用三、硝化作用1.1.硝化作用概念硝化作用概念 在有在有氧气氧气时，微生物将时，微生物将氨氨氧化为氧化为硝酸硝酸的作用的作用2.2.参加硝化作用的微生物参加硝化作用的微生物 硝化细菌硝化细菌亚硝酸细菌亚硝酸细菌硝酸细菌硝酸细菌两类细菌相伴而生，作用相连。两类细菌相伴而生，作用相连。硝化细菌的特性：硝化细菌的特性：（1）革兰氏阴性菌，不生芽孢）革兰氏阴性菌，不生芽孢，球状或短杆状，球状或短杆状（2）强好氧性）强好氧性，中温性（最适，中温性（最适30，5-40 范围活动）范围活动）（3）中性或碱性环境。不能在强酸环境生活。）中性或碱性环境。不能在强酸环境生活。（4）对毒物敏感。很少的锰对其有毒害。）对毒物敏感。很少的锰对其有毒害。问题：问题：硝化细菌有哪些特性？硝化细菌有哪些特性？3.3.硝化作用的过程硝化作用的过程（1 1）亚硝酸形成阶段）亚硝酸形成阶段2 2NHNH3 3+3O+3O2 2亚硝酸细菌亚硝酸细菌2 2HNOHNO2 2+2H+2H2 2O+ATPO+ATP亚硝酸细菌亚硝酸细菌：亚硝酸单胞菌属、亚硝酸球菌属亚硝酸单胞菌属、亚硝酸球菌属 亚硝酸螺菌属、亚硝酸叶菌属亚硝酸螺菌属、亚硝酸叶菌属（2 2）硝酸形成阶段硝酸形成阶段2HNO2HNO2 2+O+O2 2硝酸细菌硝酸细菌2HNO2HNO3 3+ATP+ATP硝酸细菌硝酸细菌：硝酸杆菌属、硝酸刺菌属、硝酸球菌属：硝酸杆菌属、硝酸刺菌属、硝酸球菌属HNOHNO2 2毒性很强，累积起来对植物有毒害。毒性很强，累积起来对植物有毒害。HNOHNO3 3是植物吸收利用的有效氮素养料。是植物吸收利用的有效氮素养料。4.硝化作用进行的条件硝化作用进行的条件O2 NH3 碱性物质（如碱性物质（如NaHCO3，中和产生的亚硝酸和硝酸）中和产生的亚硝酸和硝酸）不需有机物存在不需有机物存在蛋白质最终被氧化成：蛋白质最终被氧化成：CO2、H2O、HNO3、H2SO4四、反硝化作用四、反硝化作用概念：概念：硝酸盐硝酸盐在通气不良环境中在通气不良环境中（缺氧）（缺氧），被，被 反硝化细菌还原成反硝化细菌还原成NONO2 2-、NONO、N N2 2O O、N N2 2 的过程。的过程。1.1.反硝化过程反硝化过程C C6 6H H1212O O6 6+4NO4NO3 3-6H6H2 20+6CO0+6CO2 2+2 2N N2 2 +ATP+ATP缺氧缺氧N N2 2NONO3 3-NONO2 2-NONON N2 2O O反硝化细菌（硝酸还原菌和亚反硝化细菌（硝酸还原菌和亚硝酸还原菌）硝酸还原菌）2.2.反硝化作用的微生物反硝化作用的微生物 类型类型类型类型 含有反硝化细菌种的一些属含有反硝化细菌种的一些属含有反硝化细菌种的一些属含有反硝化细菌种的一些属有机营养型有机营养型有机营养型有机营养型 假单胞菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、土壤杆菌属、黄杆菌属、芽生杆菌属、土壤杆菌属、黄杆菌属、芽生杆菌属、土壤杆菌属、黄杆菌属、芽生杆菌属、土壤杆菌属、黄杆菌属、芽生杆菌属、盐杆菌属、慢生根瘤菌属盐杆菌属、慢生根瘤菌属盐杆菌属、慢生根瘤菌属盐杆菌属、慢生根瘤菌属 化能无机营养型化能无机营养型化能无机营养型化能无机营养型 硫杆菌属、硫微螺菌属、亚硝化单胞菌属硫杆菌属、硫微螺菌属、亚硝化单胞菌属硫杆菌属、硫微螺菌属、亚硝化单胞菌属硫杆菌属、硫微螺菌属、亚硝化单胞菌属 光能营养型光能营养型光能营养型光能营养型 红假单胞菌属红假单胞菌属红假单胞菌属红假单胞菌属 混合型混合型混合型混合型 副球菌属、布兰汉氏菌属、奈氏球菌属副球菌属、布兰汉氏菌属、奈氏球菌属副球菌属、布兰汉氏菌属、奈氏球菌属副球菌属、布兰汉氏菌属、奈氏球菌属反硝化细菌反硝化细菌：进行反硝化作用的微生物。：进行反硝化作用的微生物。5050多属。多属。兼性厌氧菌兼性厌氧菌。反硝化细菌的部分属群反硝化细菌的部分属群3.反硝化作用发生的条件反硝化作用发生的条件NO3-有机物质存在有机物质存在 氧气氧气 0.5 mg/L（O2的存在主要是抑制了呼吸作用中的异化性硝酸的存在主要是抑制了呼吸作用中的异化性硝酸盐还原原酶的合成，的合成，而而对同化作用中的同化型硝酸同化作用中的同化型硝酸盐还原原酶不不发生影响）生影响）最适最适pH中性或微碱性中性或微碱性中温型中温型25有机硫化物有机硫化物硫酸盐硫酸盐H H2 2S S元素元素分解作用分解作用分解作用分解作用分解作用分解作用分解作用分解作用同化作用同化作用同化作用同化作用无机硫的氧化作用无机硫的氧化作用无机硫的氧无机硫的氧化作用化作用无机硫的还原作用无机硫的还原作用一、分解作用（含硫有一、分解作用（含硫有机物的分解）：机物的分解）：动、植物和微生物尸体动、植物和微生物尸体中的有机硫化物，被微中的有机硫化物，被微生物降解成无机物（硫生物降解成无机物（硫酸盐、酸盐、H H2 2S S等）的过程称等）的过程称为分解作用。为分解作用。微生物：氨化微生物微生物：氨化微生物第四节第四节 硫循环硫循环有机硫化物有机硫化物硫酸盐硫酸盐H H2 2S S元素元素分解作用分解作用分解作用分解作用同化作用同化作用同化作用同化作用同化作用同化作用同化作用同化作用无机硫的氧化作用无机硫的氧化作用无机硫的氧无机硫的氧化作用化作用无机硫的还原作用无机硫的还原作用二、同化作用二、同化作用微生物利用硫酸盐和微生物利用硫酸盐和H H2 2S S，组成本身细胞物质的过，组成本身细胞物质的过程称为同化作用，细菌、程称为同化作用，细菌、放线菌、真菌中都有能利放线菌、真菌中都有能利用硫酸盐作为硫源的种类。用硫酸盐作为硫源的种类。仅少数微生物同化仅少数微生物同化H H2 2S S。三、无机硫的氧化作用三、无机硫的氧化作用无机硫的氧化作用是微生物氧无机硫的氧化作用是微生物氧化化H H2 2S S、元素或、元素或FeSFeS等生成硫等生成硫酸盐的过程。主要是硫细菌。酸盐的过程。主要是硫细菌。硫细菌有两大类：硫细菌有两大类：1 1、无色的化能营养型：、无色的化能营养型：硫杆菌，自养型，不生芽孢，硫杆菌，自养型，不生芽孢，短杆，多以端生鞭毛运动；短杆，多以端生鞭毛运动；丝状硫磺细菌丝状硫磺细菌，自养型。，自养型。2 2、有色的光能营养型、有色的光能营养型紫硫菌和绿硫菌紫硫菌和绿硫菌有机硫化物有机硫化物硫酸盐硫酸盐H H2 2S S元素元素分解作用分解作用分解作用分解作用同化作用同化作用同化作用同化作用无机硫的氧化作用无机硫的氧化作用无机硫的氧化作用无机硫的氧化作用无机硫的氧无机硫的氧无机硫的氧无机硫的氧化作用化作用化作用化作用无机硫的还原作用无机硫的还原作用四、无机硫的还原作用四、无机硫的还原作用(硫酸盐还原或反硫化作用硫酸盐还原或反硫化作用)无机硫化物的还原作用是在无机硫化物的还原作用是在厌氧条件下微生物将硫酸盐厌氧条件下微生物将硫酸盐还原成还原成H H2 2S S的过程。参与此过的过程。参与此过程的微生物是硫酸盐还原细程的微生物是硫酸盐还原细菌。（脱硫弧菌属、脱硫肠菌。（脱硫弧菌属、脱硫肠状菌属）状菌属）有机硫化物有机硫化物硫酸盐硫酸盐H H2 2S S元素元素分解作用分解作用分解作用分解作用同化作用同化作用同化作用同化作用无机硫的氧化作用无机硫的氧化作用无机硫的氧无机硫的氧化作用化作用无机硫的还原作用无机硫的还原作用无机硫的还原作用无机硫的还原作用生物有机磷生物有机磷不溶性磷酸盐不溶性磷酸盐磷酸或可溶性磷酸或可溶性磷酸盐磷酸盐与与土土壤壤中中的的盐盐基基结结合合产产酸酸微微生生物物的的作作用用或或磷磷肥肥的的生产生产植植物物与与微微生生物物的吸收同化的吸收同化微微生生物物的的分分解作用解作用图图 微生物在自然界中磷元素的循环作用微生物在自然界中磷元素的循环作用三种基本过程三种基本过程：有有机磷转化成溶解性机磷转化成溶解性无机磷无机磷(有机磷矿化有机磷矿化)，溶解性无机磷溶解性无机磷变成有机磷变成有机磷(磷的同磷的同化化),),不溶性无机不溶性无机磷变成溶解性无机磷变成溶解性无机磷磷(磷的有效化磷的有效化).).微生物参与磷循环的微生物参与磷循环的所有过程，但在这所有过程，但在这些过程中，些过程中，微生物微生物不改变磷的价态不改变磷的价态，因此微生物所推动因此微生物所推动的磷循环可看成是的磷循环可看成是一种转化。一种转化。自学：自学：第五第五节 磷循环磷循环自学：自学：第六节第六节 铁循环铁循环1.铁化物的氧化和沉淀铁化物的氧化和沉淀O2Fe2+Fe3+铁细菌铁细菌2.铁化物的还原和溶解铁化物的还原和溶解Fe3+Fe2+缺氧缺氧3.铁的吸收铁的吸收 微生物可以产生非专一性和专一性的铁螯合体作为结合铁和转运铁的化微生物可以产生非专一性和专一性的铁螯合体作为结合铁和转运铁的化微生物可以产生非专一性和专一性的铁螯合体作为结合铁和转运铁的化微生物可以产生非专一性和专一性的铁螯合体作为结合铁和转运铁的化合物。通过合物。通过合物。通过合物。通过铁螯合化合物铁螯合化合物铁螯合化合物铁螯合化合物使铁活跃以保持它的溶解性和可利用性。使铁活跃以保持它的溶解性和可利用性。使铁活跃以保持它的溶解性和可利用性。使铁活跃以保持它的溶解性和可利用性。