(5.7.1)--5.7耗氧有机污染物质的微生物降解.pdf

生物体生物体内污染内污染物质的物质的运动运动过程及过程及毒性毒性耗氧有机污染物质的微生物降解耗氧有机污染物质的微生物降解耗氧有机污染物质:是生物残体、排放废水和废弃物中的糖类、脂肪和蛋白质等较易生物降解的有机物质。生物降解：有机物质通过生物氧化以及其他的生物转化，可以变成更小、更简单的分子过程。如果有机物质降解成二氧化碳、水等简单无机化合物，则为彻底降解；否则为不彻底降解。多糖二糖单糖细胞外水解酶细胞内水解酶1、糖类的微生物降解糖类Cx(H2O)yB、单糖酵解成丙酮酸C6H12O6+2 NAD 2CH3COCOOH+2NADH+2H+C、丙酮酸的转化有氧条件无氧条件A、多糖水解成单糖有氧条件：丙酮酸通过酶促反应转化成乙酰辅酶A。乙酰辅酶A与草酰乙酸反应转化成柠檬酸。柠檬酸通过一系列转化最后生成草酰乙酸，接着进行新一轮的转化。这种生物转化的途径称为TCA循环。草酰琥珀酸异柠檬酸顺乌头酸柠檬酸草酰乙酸苹果酸延胡索酸琥珀酸酮戊二酸2H2H2H,2HCH3COCOOH+2H CH3CH(OH)COOH(乳酸)CH3COCOOH CO2+CH3CHOCH3CHO+2H CH3CH2OHCH3COCOOH+2H CO2+CH3CH2OH厌氧乳酸菌C、丙酮酸的转化：无氧条件2、脂肪的微生物降解A.脂肪水解成脂肪酸和甘油B.甘油转化成丙酮酸C.脂肪酸的转化：有氧条件下，经-氧化，最后进入TCA循环，最终完全氧化成二氧化碳和水；无氧条件下，转化成为有机酸、醇、二氧化碳，降解不彻底。主要途径：A、脂肪水解成脂肪酸和甘油B、甘油的转化CH2OOCR1CHOOCR2CH2OOCR3+3H2OCH2OHCHOHCH2OHR1COOH+R2COOHR3COOHCH2OHCHOHCH2OHCH3COCOOH+4HC、脂肪酸的转化有氧时，饱和脂肪酸经过酶促-氧化途径变成酯酰辅酶A和乙酰辅酶A。乙酰辅酶A进入TCA循环，而酯酰辅酶A又经氧化途径进行转化。饱和脂肪酸-氧化途径简要图示RCH2CH2COOHRCH2CH2COSCoACoASH H2OFAD FADH2RCH=CHCOSCoAH2ORCH(OH)CH2COSCoANADNADH+HRC(O)CH2COSCoACoASHCH2COSCoA+RCOSCoA脂酰辅酶A,-烯脂酰辅酶A-羟脂酰辅酶A-酮脂酰辅酶A乙酰辅酶A 较原酸少两个碳的脂酰辅酶A硬脂酸氧化总反应：CH3(CH2)16COOH+26O218CO2+18H2O3、蛋白质的微生物降解A、蛋白质水解成氨基酸B、氨基酸脱氨脱羧成脂肪酸主要途径：A.蛋白质水解成氨基酸B.氨基酸脱氨脱羧成脂肪酸有氧条件（降解彻底）：二氧化碳、水、氨；无氧条件(降解不彻底)：简单有机酸、醇、二氧化碳。4、甲烷发酵在无氧氧化条件下，糖类、脂肪和蛋白质在产酸菌的作用下降解成简单的有机酸、醇等。这些有机化合物在产氢菌和产乙酸菌作用下，可转化为乙酸、甲酸、氢气和二氧化碳，进而经产甲烷菌作用产生甲烷。这一总过程称为甲烷发酵。在甲烷发酵中糖类的降解率和降解速率最高，脂肪次之，蛋白质最低。产生甲烷的主要途径：产生甲烷的主要途径：CH3COOH CH4+CO2CO2+4H2 CH4+2H2O甲烷发酵需要满足产酸菌、产氢菌、产乙酸菌和产甲烷菌等各种菌种所需的生活条件，它只能在适宜环境条件下进行。产甲烷菌是专一厌氧菌，因此甲烷发酵必须处于无氧条件下。产甲烷菌生长要求：弱碱性环境；一般pH为78；适宜碳氮比为30左右。Thank You!