第八章微生物与生物地球化学循环第一节碳素循环

概述碳素循环的基本过程
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微生物在碳素循环中的作用
有机物的合成（碳素同化作用）有机物的合成（碳素同化作用）
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蓝细菌、微小藻类进行的产氧光合作用；
红螺菌科、着色菌科、绿色菌科等光合细菌的不产氧的光合作用；
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化能自养型细菌氧化无机物得到能量与还原力同化CO2的作用；
产甲烷细菌同化CO2生成CH4的作用。
有机物质分解的一般途径有机物质的好氧分解
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有机物质的厌氧分解
发酵性细菌产氢产乙酸细菌同型产乙酸细菌利用H2和CO2的产甲烷细菌分解乙酸的产甲烷细菌

纤维素的分解
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纤维素及其分解方式
纤维素
小纤维素
纤维素
纤维二糖
葡萄糖
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分解纤维素的微生物
半纤维素和其他糖类化合物的分解同聚糖异聚糖淀粉：淀粉：а淀粉酶，β淀粉酶，糖化淀粉酶，异淀粉酶几丁质
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脂肪的分解
脂肪H2O
甘油高级脂肪酸
甘油→磷酸二羟丙酮→糖酵解→三羧酸循环→CO2H2O
CH3CH216COOH（硬脂酸）
9CH3COOH
三羧酸循环
CO2H2O
第二节氮素循环氮素循环

概述
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氮素循环的基本过程
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氮素污染
固氮作用
f将空气中的分子态氮转化为氨的微生物作用称为生物固氮作用生物固氮作用。生物固氮作用
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自生固氮：一些微生物在独自生活时能固定分子态氮。共生固氮：指微生物在同另一种生物紧密生活在一起甚至形成特殊的形态结构时，才能固氮或才能旺盛地固氮。如根瘤菌与豆科植物的根所形成的根瘤。
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联合固氮：某些固氮菌，与高等植物的根际或叶际之间的一种简单面特殊的共生固氮作用，是介于典型的自身固氮与共生固氮之间的一种中间型。
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固氮作用的总反应
N26e6H
ATP反应要点：反应要点：


2NH3
ADP
Pi
a固氮作用是N2分子接受电子和质子的还原反应，还原1分子N2成为2分子NH3需要6a个电子和6个质子。b这个还原反应需要消耗能量。bc整个反应由固氮酶所催化。c铁蛋白图中的左部分含有两个亚基和四个铁原子黑色，在光合作用或者有机物氧化过程中产生铁氧化
f还原蛋白，铁蛋白从铁氧化还原蛋白中获得电子，并把电子传递给固氮酶图中的右部分，固氮酶是铁蛋白的四聚体，并有一个铁钼辅助因子吸附在固氮酶的中心，每个中心含有两个钼原子。
氨的同化将氨合成细胞物质的生物过程称为氨的同化氨的同化（ammo
iaassimilatio
）氨的同化
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氨化作用
含氮有机物经微生物降解释r