微生物在自然界物质循环中的作用2案例.pptx

4.3 4.3微生物微生物在自然界物质循环中的作用在自然界物质循环中的作用4.3 4.3 微生物在自然界物质循环中的作用微生物在自然界物质循环中的作用生物地球化学循环生物地球化学循环(biogeochemical cycles)是指生物圈中的各种化学元素，经生物化学作用在生物是指生物圈中的各种化学元素，经生物化学作用在生物圈中的转化和运动。这种循环是地球化学循环的重要组圈中的转化和运动。这种循环是地球化学循环的重要组成部分。成部分。物质循环有氧、碳、氮、硫、磷、铁、锰及各种有毒物质循环有氧、碳、氮、硫、磷、铁、锰及各种有毒或无毒污染物的循环。或无毒污染物的循环。一是光合生物对无机营养物的同化一是光合生物对无机营养物的同化二是后来进行的异养生物的矿化。二是后来进行的异养生物的矿化。实际上所有的生物都参与生物地球化学循环。实际上所有的生物都参与生物地球化学循环。微生物在有微生物在有机物的矿化中起决定性作用，地球上机物的矿化中起决定性作用，地球上90%以上有机物的矿以上有机物的矿化都是由细菌和真菌完成的。化都是由细菌和真菌完成的。氧循环氧循环 大气中氧含量丰富，约占空气的大气中氧含量丰富，约占空气的21%。人和动物呼吸、微生物分解有机物都需要氧。所消耗的人和动物呼吸、微生物分解有机物都需要氧。所消耗的氧由陆地和水体中的植物及藻类进行光合作用放氧，源氧由陆地和水体中的植物及藻类进行光合作用放氧，源源不断地补充到大气和水体中。源不断地补充到大气和水体中。氧在水体的垂直方向分布不均匀。氧在水体的垂直方向分布不均匀。表层水有溶解氧，深层和底层缺氧。表层水有溶解氧，深层和底层缺氧。在夏季温暖地区的水体发生分层，温暖而密度小的表层在夏季温暖地区的水体发生分层，温暖而密度小的表层水和冷而密度大的底层分开，底层缺氧。水和冷而密度大的底层分开，底层缺氧。夏季湖泊水含氧量及水温的分层情况夏季湖泊水含氧量及水温的分层情况 4.3.1 4.3.1 碳循环碳循环 含碳物质有二氧化碳、碳水化合物含碳物质有二氧化碳、碳水化合物(如：糖、淀粉、纤维素等如：糖、淀粉、纤维素等)、脂肪、蛋白质等。、脂肪、蛋白质等。碳循环以二氧化碳为中心，二氧化碳被植物、藻类利用进行光碳循环以二氧化碳为中心，二氧化碳被植物、藻类利用进行光合作用，合成为植物性碳；合作用，合成为植物性碳；动物吃植物就将植物性碳转化为动物性动物吃植物就将植物性碳转化为动物性碳；碳；动物和人呼吸放出二氧化碳；有机碳化合物被厌氧微生物和好动物和人呼吸放出二氧化碳；有机碳化合物被厌氧微生物和好氧微生物分解所产生的二氧化碳放回到大气。氧微生物分解所产生的二氧化碳放回到大气。由于由于CO2同时也参与同时也参与氧循环，因此，实际上氧循环，因此，实际上C和和O循环是相互关联的。循环是相互关联的。二氧化碳再一次被植物利用进入循环二氧化碳再一次被植物利用进入循环，CO2可以成为植物、藻可以成为植物、藻类的碳源，大气中类的碳源，大气中CO2的含量为的含量为0.032%（320ppm），这个值由于），这个值由于人类活动大量产生人类活动大量产生CO2进入大气中而在增加，造成所谓的气候变暖。进入大气中而在增加，造成所谓的气候变暖。由此带来一系列的问题，成为当今世界最关注的热点之一。由此带来一系列的问题，成为当今世界最关注的热点之一。4.3.1 4.3.1 碳循环碳循环碳碳素素循循环环光合作用藻光合作用藻类、绿色植类、绿色植物、蓝细菌物、蓝细菌（CH2O）n有机化合物有机化合物呼吸作用动呼吸作用动植物及微生植物及微生物物需氧需氧厌氧厌氧CO2厌氧呼吸、发厌氧呼吸、发酵厌氧微生物，酵厌氧微生物，包括光合细菌包括光合细菌有机化合物有机化合物（CH2O）n光合光合细菌细菌沉积作用沉积作用产甲烷细菌产甲烷细菌甲基化合物甲基化合物甲烷氧化细菌甲烷氧化细菌CH4下面介绍几种含碳化合物的转化：下面介绍几种含碳化合物的转化：一、碳的有机化一、碳的有机化-CO2-CO2的固定的固定 二氧化碳的固定是将二氧化碳还原为碳水化合物的生化反二氧化碳的固定是将二氧化碳还原为碳水化合物的生化反应过程。应过程。1 1、光合微生物的种类和特性：、光合微生物的种类和特性：光合微生物：藻类、蓝细菌和光合细菌。光合微生物：藻类、蓝细菌和光合细菌。2 2、化能合成微生物的种类及特性、化能合成微生物的种类及特性化能合成微生物的种类：氢细菌、硝化细菌、化能合成微生物的种类：氢细菌、硝化细菌、有机物的矿化有机物的矿化-二氧化碳的再生二氧化碳的再生食物链的媒介作用食物链的媒介作用 自自自自养养养养生生生生物物物物同同同同化化化化作作作作用用用用合合合合成成成成的的的的有有有有机机机机碳碳碳碳化化化化合合合合物物物物，经经经经食食食食物物物物链链链链传传传传递递递递到到到到异异异异养养养养微微微微生生生生物物物物体体体体内内内内并并并并作作作作为为为为生生生生长长长长的的的的基基基基质质质质被被被被分分分分解解解解，有有有有氧氧氧氧条条条条件件件件下下下下有有有有机机机机碳碳碳碳最最最最终终终终的的的的代代代代谢谢谢谢产产产产物物物物为为为为CO2CO2及及及及难难难难以以以以分分分分解解解解的的的的腐腐腐腐殖殖殖殖质质质质。无无无无氧氧氧氧条条条条件下代谢产物为有机酸、醇、件下代谢产物为有机酸、醇、件下代谢产物为有机酸、醇、件下代谢产物为有机酸、醇、CO2CO2、氢等。、氢等。、氢等。、氢等。微生物为：真菌、细菌和放线菌微生物为：真菌、细菌和放线菌微生物为：真菌、细菌和放线菌微生物为：真菌、细菌和放线菌 4.3.2 4.3.2 氮循环氮循环自然界的氮素循环自然界的氮素循环是各种元素循环的是各种元素循环的中心，而微生物是中心，而微生物是整个氮素循环的中整个氮素循环的中心。心。氮元素的自然形态：氮元素的自然形态：（1）铵盐、亚硝酸盐、铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐、硝酸盐、（2）有机含氮物、）有机含氮物、（3）氮气。）氮气。据统计全球生物圈每年生物固氮达据统计全球生物圈每年生物固氮达1.7 108吨，其中草原吨，其中草原3.5 107吨，林地吨，林地4.0 108吨，海洋吨，海洋3.6 108吨，其它土壤吨，其它土壤0.6 108吨。吨。根瘤菌属每年可为每公顷土地固氮达根瘤菌属每年可为每公顷土地固氮达250Kg。一、固氮作用一、固氮作用定义：定义：在固氮微生物的固氮酶催化作用下，把分子氮转在固氮微生物的固氮酶催化作用下，把分子氮转化为氨，进而合成为有机氮化合物。这叫固氮作用。化为氨，进而合成为有机氮化合物。这叫固氮作用。也叫生物固氮也叫生物固氮固氮作用的三种途径1、自生固氮效率低，遇结合态氮(NH4+)就失去固氮能力2、共生固氮固氮效率高，遇结合态氮(NH4+)仍有固氮能力3、联合固氮介于中间的一种简单而特殊的共生固氮二、氨化作用定义：定义：土壤或水体中的氨态氮经化能自养菌的氧化而成为土壤或水体中的氨态氮经化能自养菌的氧化而成为硝酸态氮的过程。硝酸态氮的过程。过程：过程：两阶段：（两阶段：（1）由亚硝化细菌参与，铵）由亚硝化细菌参与，铵亚硝酸；亚硝酸；（2）由硝化细菌参与，亚硝酸）由硝化细菌参与，亚硝酸硝酸。硝酸。意义：意义：是自然界氮素循环中不可缺少的一环，对农业有益。是自然界氮素循环中不可缺少的一环，对农业有益。硝酸盐同化作用（硝酸盐同化作用（assimilatory nitrate reduction）定义：定义：绿色植物和微生物在利用硝酸盐的过程中，硝绿色植物和微生物在利用硝酸盐的过程中，硝酸盐被重新还原成酸盐被重新还原成NH4+后再被利用于合成各种含氮有机后再被利用于合成各种含氮有机物，这就是硝酸盐的同化作用。物，这就是硝酸盐的同化作用。三、硝化作用（三、硝化作用（nitrification）四、反硝化作用四、反硝化作用定义：定义：由硝酸盐还原成由硝酸盐还原成NO2并进一步还原成并进一步还原成N2的过程的过程（广义）。（广义）。狭义的反硝化作用狭义的反硝化作用仅指由亚硝酸还原成仅指由亚硝酸还原成N2的的过程。过程。条件：条件：厌氧（淹水的土壤或死水塘中）厌氧（淹水的土壤或死水塘中）菌种：菌种：化能自养菌和部分异养菌。化能自养菌和部分异养菌。如：如：Bacillus lichenoformis（地衣芽孢杆菌）、（地衣芽孢杆菌）、Paracoccus denitrificans（脱氮副球菌）、（脱氮副球菌）、Pseudomonas aeruginosa（铜绿假单胞菌）、（铜绿假单胞菌）、Ps.stutzeri（施氏假单胞（施氏假单胞菌）、菌）、Thiobacillus denitrificans（脱氮硫杆菌）以及（脱氮硫杆菌）以及Spirillum（螺菌属）和（螺菌属）和Moraxella（莫拉氏菌属）等。（莫拉氏菌属）等。意义：意义：土壤中氮元素流失的重要原因之一。水稻田中施土壤中氮元素流失的重要原因之一。水稻田中施用化学氮肥，有效利用率只有用化学氮肥，有效利用率只有25%左右。另外可以利用左右。另外可以利用水生性反硝化细菌去除污水中的硝酸盐。水生性反硝化细菌去除污水中的硝酸盐。生物固氮与化学固氮的比较生物固氮与化学固氮的比较 生物固氮生物固氮 化学固氮化学固氮生产条件生产条件 温和（中温、常压）温和（中温、常压）高温（高温（500）（）（200500atm）产量产量 根瘤菌属根瘤菌属250Kg/公顷公顷 非豆科植物共生固氮菌非豆科植物共生固氮菌 22Kg/公顷公顷 自生固氮菌自生固氮菌 0.52.5Kg/公顷公顷 共计：共计：1.7 108吨吨/年年 5.0 107吨吨/年年 其中：草原其中：草原3.5 107吨吨 林地林地4.0 108吨吨 海洋海洋3.6 108吨吨 其它土壤其它土壤0.6 108吨吨4.3.3 4.3.3 硫素循环硫素循环在自然界中硫有三态：在自然界中硫有三态：元素硫、无机硫化物及含硫有机元素硫、无机硫化物及含硫有机化合物。化合物。这三者在化学和生物作用下相互转化着，构成这三者在化学和生物作用下相互转化着，构成硫的循环。硫的循环。生物体对硫的需要量约为氮的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。硫循环与氮循环相似，各环节都有相应的微生物参与。菌种：菌种：1.植物和微生物植物和微生物2.腐败微生物腐败微生物3.好氧：贝日阿托氏菌属、发硫菌属、硫杆菌属好氧：贝日阿托氏菌属、发硫菌属、硫杆菌属 厌氧：绿菌属、着色菌属厌氧：绿菌属、着色菌属4.脱硫弧菌属、脱硫肠状菌属脱硫弧菌属、脱硫肠状菌属5.脱硫单胞菌属脱硫单胞菌属Figure 27.7硫循环硫循环:硫的生物地球化学循环包括硫的生物地球化学循环包括:还原态无机硫化物的氧化还原态无机硫化物的氧化异化硫酸盐还原异化硫酸盐还原，同化硫酸盐还原同化硫酸盐还原硫化氢的释放（脱硫作用）硫化氢的释放（脱硫作用）。微生物参与所有这些循环过程微生物参与所有这些循环过程。u硫的氧化硫的氧化l硫氧化硫氧化是还原态的无机硫化物是还原态的无机硫化物(如如S0、H2S、FeS2、S2O22-和和S4O62-等等)被微生物氧化成硫酸被微生物氧化成硫酸的过程。的过程。l具有硫氧化能力的微生物在形态，生理上各具有硫氧化能力的微生物在形态，生理上各有不同的特点，一般可分为有不同的特点，一般可分为两个不同两个不同的生理的生理类群，包括类群，包括好氧或微好氧的化能营养硫氧化好氧或微好氧的化能营养硫氧化菌菌和和光营养硫细菌。光营养硫细菌。l此外异养微生物此外异养微生物(如曲霉、节杆菌、芽孢杆菌、如曲霉、节杆菌、芽孢杆菌、微球菌等微球菌等)也具有氧化硫能力。也具有氧化硫能力。u硫酸盐还原硫酸盐还原l和硝酸盐相似，硫酸盐也可以被微生物还原成和硝酸盐相似，硫酸盐也可以被微生物还原成H2S，这，这部分微生物称为部分微生物称为硫酸盐还原菌。硫酸盐还原菌。l硫酸盐还原产物硫酸盐还原产物H2S在胞内被结合到细胞组分中称为在胞内被结合到细胞组分中称为同同化硫酸盐还原。化硫酸盐还原。l硫酸盐作为末端电子受体还原成不被同化的硫酸盐作为末端电子受体还原成不被同化的H2S，称为，称为异化硫酸盐还原，也称为反硫化作用。异化硫酸盐还原，也称为反硫化作用。l土壤淹水、河流、湖泊等水体处于缺氧状态时，硫酸盐、土壤淹水、河流、湖泊等水体处于缺氧状态时，硫酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐和次亚硫酸盐在微生物的还原作亚硫酸盐、硫代硫酸盐和次亚硫酸盐在微生物的还原作用下形成硫化氢。用下形成硫化氢。电子供体一般是丙酮酸，乳酸和分子电子供体一般是丙酮酸，乳酸和分子氢。氢。l主要的硫酸盐主要的硫酸盐(异化异化)还原菌包括还原菌包括脱硫杆菌、脱硫叶菌。脱硫杆菌、脱硫叶菌。u硫化氢的释放硫化氢的释放(有机硫化物的矿化有机硫化物的矿化)l生物尸体和残留物中含生物尸体和残留物中含硫蛋白质硫蛋白质经微生物经微生物的作用释放出的作用释放出H2S、CH3SH(甲硫醇甲硫醇)等含等含硫气体。硫气体。l一般的一般的腐生细菌腐生细菌都具有分解都具有分解有机硫化物有机硫化物能能力。力。第五节第五节 磷循环磷循环磷是一切生物的重要营养元素。然而，植物和微生物不能直接利磷是一切生物的重要营养元素。然而，植物和微生物不能直接利用用含磷有机物含磷有机物和和不溶性的磷酸钙不溶性的磷酸钙，必须经过，必须经过微生物分解转化为溶微生物分解转化为溶解性的磷酸盐解性的磷酸盐才能吸收利用。才能吸收利用。磷在土壤和水体中以磷在土壤和水体中以含磷有机物含磷有机物(例如核例如核酸、植酸及卵磷脂酸、植酸及卵磷脂)、无机磷化合物无机磷化合物(例例如磷酸钙、磷酸镁、如磷酸钙、磷酸镁、磷酸钠及磷灰石矿石磷酸钠及磷灰石矿石及及还原态还原态PH3三种状三种状态存在。态存在。第六节第六节 铁的循环铁的循环 自然界中铁以自然界中铁以无机铁化合物无机铁化合物和和含铁有机物含铁有机物两种状态存在。两种状态存在。无机铁化合物有溶解的二价亚铁和不溶性的三价铁。无机铁化合物有溶解的二价亚铁和不溶性的三价铁。二价的亚铁盐易被植物、微生物吸收利用，转变为含铁有二价的亚铁盐易被植物、微生物吸收利用，转变为含铁有机物。机物。铁的循环主要在无机物或有机物中的铁的循环主要在无机物或有机物中的FeFe2+2+与与FeFe3+3+之间的氧之间的氧化还原反应。化还原反应。主要受主要受pHpH和氧化还原电位影响。和氧化还原电位影响。pHpH为中性和有氧时，为中性和有氧时，二价铁氧化为三价的氢氧化物。无氧时，存在大量二价铁。二价铁二价铁氧化为三价的氢氧化物。无氧时，存在大量二价铁。二价铁还能被铁细菌氧化为三价铁。还能被铁细菌氧化为三价铁。菌种：化能自养铁细菌，如菌种：化能自养铁细菌，如 纤发菌属、球衣菌属和嘉利纤发菌属、球衣菌属和嘉利翁氏菌属；翁氏菌属；化能自养硫细菌，如氧化亚铁硫杆菌。化能自养硫细菌，如氧化亚铁硫杆菌。第六节第六节 铁的循环铁的循环 铁细菌氧化亚铁产生能量合成细胞物质。铁细菌氧化亚铁产生能量合成细胞物质。当它们生活在铸铁水管中时，常因水管中有酸当它们生活在铸铁水管中时，常因水管中有酸性水而将铁转化为溶解性的二价铁，铁细菌就转性水而将铁转化为溶解性的二价铁，铁细菌就转化二价铁为三价铁化二价铁为三价铁(锈铁锈铁)并沉积于水管壁上，越并沉积于水管壁上，越积越多，以致阻塞水管，故经常要更换水管。积越多，以致阻塞水管，故经常要更换水管。在含有机物和铁盐的阴沟和水管中一般都有铁在含有机物和铁盐的阴沟和水管中一般都有铁细菌存在。细菌存在。趋磁性细菌趋磁性细菌是由美国学者趋磁性细菌是由美国学者Blakemore于于1975年在海年在海底泥中发现的底泥中发现的,他观察到有些微生物持续不变地向他观察到有些微生物持续不变地向一个方向游动一个方向游动,它们聚集在一滴污水的某一边缘，它们聚集在一滴污水的某一边缘，这是一种趋光性反应吗这是一种趋光性反应吗?不是不是,因为不管落在显微镜因为不管落在显微镜片上的光怎样分布片上的光怎样分布,细菌总是游向同一个边缘细菌总是游向同一个边缘,甚至甚至当显微镜被木盒盖住、转向或移放到其它房间时，当显微镜被木盒盖住、转向或移放到其它房间时，细菌仍然游向同一方向。细菌仍然游向同一方向。趋磁性细菌的游泳方向受磁场的影响，由鞭毛趋磁性细菌的游泳方向受磁场的影响，由鞭毛(单单极生、双极生极生、双极生)进行趋磁性运动。进行趋磁性运动。1.趋磁性细菌趋磁性细菌 实验证明：当把一小滴泥浆用暗场照明的显实验证明：当把一小滴泥浆用暗场照明的显微镜在低倍率（约微镜在低倍率（约80倍）下放大检查时，游倍）下放大检查时，游动的、折射光的细菌看起来像一些游动的小动的、折射光的细菌看起来像一些游动的小光点。在只有地磁场而没有其它磁场作用时，光点。在只有地磁场而没有其它磁场作用时，一些细菌就持续不断地向北游动，并聚集在一些细菌就持续不断地向北游动，并聚集在小水滴的北面的边缘。如果把一条形磁铁放小水滴的北面的边缘。如果把一条形磁铁放在附近，细菌就游向吸引罗盘针指向北端的在附近，细菌就游向吸引罗盘针指向北端的那一极。那一极。引起趋磁性的内因是：在细菌的细胞质内有一些引起趋磁性的内因是：在细菌的细胞质内有一些50nm宽宽的小颗粒，每一颗粒是一个单磁畴。这样的小颗粒称为的小颗粒，每一颗粒是一个单磁畴。这样的小颗粒称为磁小体。它们通常是立方体或八面体、平行于细胞的长磁小体。它们通常是立方体或八面体、平行于细胞的长轴排列成单链或双链。轴排列成单链或双链。趋磁性的最简单解释是，一个正在游动的细菌由于地趋磁性的最简单解释是，一个正在游动的细菌由于地磁场施加于磁性小体的转动力矩而被动地指向。磁场施加于磁性小体的转动力矩而被动地指向。例如，当磁场强到几个高斯时，细菌会很好地选取择例如，当磁场强到几个高斯时，细菌会很好地选取择方向且有较大的波动速度。磁场较弱时，由于受热扰方向且有较大的波动速度。磁场较弱时，由于受热扰动影响，定向能力较弱，在磁场方向中游速就较慢。动影响，定向能力较弱，在磁场方向中游速就较慢。人们发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的人们发现鸽子、海豚、蝴蝶、蜜蜂以及生活在水中的趋磁细菌等生物体中存在超微的磁性颗粒，使这类生趋磁细菌等生物体中存在超微的磁性颗粒，使这类生物在地磁场导航下能辨别方向，具有回归的本领。物在地磁场导航下能辨别方向，具有回归的本领。2.2.趋磁性细菌趋磁性细菌趋磁细菌是一类在外磁场的作用下能作定向运动并趋磁细菌是一类在外磁场的作用下能作定向运动并在体内形成纳米磁性颗粒磁小体的细菌，其主要在体内形成纳米磁性颗粒磁小体的细菌，其主要分布于土壤、湖泊和海洋等水底污泥中。趋磁细菌分布于土壤、湖泊和海洋等水底污泥中。趋磁细菌细胞内磁小体的主要成分为细胞内磁小体的主要成分为FeFe3 3O O4 4和和FeFe3 3S S4 4。趋磁性细菌寄生在水中或水底的污泥中，只在水或趋磁性细菌寄生在水中或水底的污泥中，只在水或沉积物的某一个深度繁殖。高于这个位置，氧气过沉积物的某一个深度繁殖。高于这个位置，氧气过多会令它们无法承受；低于这个位置，氧气又过于多会令它们无法承受；低于这个位置，氧气又过于稀少。稀少。在重力对它几乎不起作用的情况下，有浮力的细胞是在重力对它几乎不起作用的情况下，有浮力的细胞是怎样辨别上下的呢？怎样辨别上下的呢？这种细菌内部有约这种细菌内部有约20个磁力晶体组成的链，每个晶个磁力晶体组成的链，每个晶体直径在体直径在35到到120纳米之间。这些晶体共同组成了纳米之间。这些晶体共同组成了一个微型的罗盘。因为地球磁场在大部分地方都是一个微型的罗盘。因为地球磁场在大部分地方都是倾斜的，趋磁性细菌就根据磁场上下游动到达它的倾斜的，趋磁性细菌就根据磁场上下游动到达它的目的地。有着相似构造的人工磁力晶体目的地。有着相似构造的人工磁力晶体.3.趋磁细菌的用途趋磁细菌的用途 在信息存储中的应用：磁小体具有超微性（纳在信息存储中的应用：磁小体具有超微性（纳米级）、均匀性和无毒性，可生产品位高的磁米级）、均匀性和无毒性，可生产品位高的磁性生物材料，国外已开始了高清晰、高保真的性生物材料，国外已开始了高清晰、高保真的大容量超高密度磁记录材料的开发。大容量超高密度磁记录材料的开发。在传感技术中的应用：日本研究人员已成功地在传感技术中的应用：日本研究人员已成功地将磁小体用于新型生物传感器的研究开发中。将磁小体用于新型生物传感器的研究开发中。将抗体固定在磁小体微粒上，可定性或定量地将抗体固定在磁小体微粒上，可定性或定量地检测多种蛋白抗原。检测多种蛋白抗原。在医疗卫生上的应用：作为酶、药物或核酸（在医疗卫生上的应用：作为酶、药物或核酸（DNADNA、RNARNA）的载体：把药物或抗体等固定在磁小体上，在）的载体：把药物或抗体等固定在磁小体上，在外磁场的作用下，变成外磁场的作用下，变成“运载火箭运载火箭”直接轰击靶区直接轰击靶区-病灶，从而提高对癌细胞等的杀伤力。病灶，从而提高对癌细胞等的杀伤力。制备磁化细胞：日本学者成功地将羊红细胞与趋磁细制备磁化细胞：日本学者成功地将羊红细胞与趋磁细菌的细胞利用原生质体融合技术，获得具有磁敏感性菌的细胞利用原生质体融合技术，获得具有磁敏感性的融合子的融合子-磁性红细胞，在磁场的作用下，磁性红细磁性红细胞，在磁场的作用下，磁性红细胞仍保持原来形态。胞仍保持原来形态。趋磁细菌还可望用于废水处理、发酵工业、人体内废趋磁细菌还可望用于废水处理、发酵工业、人体内废物物“透析透析”，加工含铁食品和饮料等领域，因此具有，加工含铁食品和饮料等领域，因此具有巨大的不可估量的应用价值和市场开发前景。巨大的不可估量的应用价值和市场开发前景。其它元素的循环其它元素的循环l锰锰l钙钙l硅硅l钾钾 思考题思考题1.什么叫生态系统什么叫生态系统?生态系统有什么功能生态系统有什么功能?什么叫生物圈，生态平衡什么叫生物圈，生态平衡?2.为什么说土壤是微生物最好的天然培养基为什么说土壤是微生物最好的天然培养基?土壤中有哪些微生物土壤中有哪些微生物?3.什么叫土壤自净什么叫土壤自净?土壤被污染后其微生物群落有什么变化土壤被污染后其微生物群落有什么变化?4.空气中微生物的分布和数量与什么因素有关空气中微生物的分布和数量与什么因素有关?空气中有哪些微生物空气中有哪些微生物?又有哪些致病微生物又有哪些致病微生物?5.水体中微生物分布有什么样的规律水体中微生物分布有什么样的规律?6.什么叫水体自净什么叫水体自净?可根据哪些指标判断水体自净程度可根据哪些指标判断水体自净程度?7.污化系统分为哪几污化系统分为哪几带带?各各带带有什么特征有什么特征?8.水体污染指标有哪几种水体污染指标有哪几种?什么叫水体富营养化什么叫水体富营养化?9.在环境工程中有哪些人工生态系统在环境工程中有哪些人工生态系统?10.活性污泥是什么活性污泥是什么?活性污泥有哪些微生物群落活性污泥有哪些微生物群落?11.生物膜是什么生物膜是什么?生物膜有哪些微生物群落生物膜有哪些微生物群落?12.菌胶团和原生动物等在污水生物处理和水体自净过程中各起什么菌胶团和原生动物等在污水生物处理和水体自净过程中各起什么作用作用?13.详述纤维素的好氧和厌氧分解过程。有哪些微生物和酶参与详述纤维素的好氧和厌氧分解过程。有哪些微生物和酶参与?14.详述淀粉的好氧分解和厌氧分解过程。有哪些微生物和酶参与详述淀粉的好氧分解和厌氧分解过程。有哪些微生物和酶参与?15.脂肪酸是如何进行脂肪酸是如何进行-氧化的氧化的?其能量如何平衡其能量如何平衡?16.复杂有机物的沼气发酵三阶段理论内容是什么复杂有机物的沼气发酵三阶段理论内容是什么?甲烷可通过哪些甲烷可通过哪些途径形成途径形成?17.何谓氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用何谓氨化作用、硝化作用、反硝化作用、固氮作用?它们各由哪它们各由哪些微生物起作用些微生物起作用?18.什么叫硫化作用什么叫硫化作用?参与硫化作用有哪些微生物参与硫化作用有哪些微生物?19.什么叫硫酸盐还原作用什么叫硫酸盐还原作用?它有什么危害它有什么危害?20.铁的三态是如何转化的铁的三态是如何转化的?有哪些微生物引起管道腐蚀有哪些微生物引起管道腐蚀?21.磁性细菌是一类什么样的微生物磁性细菌是一类什么样的微生物?22.氧化铁和锰的细菌有哪些氧化铁和锰的细菌有哪些?人有了知识，就会具备各种分析能力，人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说古人说“书中自有黄金屋。书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进鼓舞我们前进。