水处理生物学(第六讲).ppt

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1、2.3 微生物代谢微生物代谢细菌的呼吸（产能代谢）细菌的呼吸（产能代谢）一一、呼吸作用的本质呼吸作用的本质 高等生物的呼吸作用：需氧气呼吸高等生物的呼吸作用：需氧气呼吸 细菌的呼吸作用：需氧气呼吸细菌的呼吸作用：需氧气呼吸；不需氧气呼吸；不需氧气呼吸（1）呼吸作用的本质）呼吸作用的本质 生物的氧化和还原的统一过程。即，在生物氧化生物的氧化和还原的统一过程。即，在生物氧化中，呼吸基质脱下的氢和电子经载体传递，最终交给受中，呼吸基质脱下的氢和电子经载体传递，最终交给受体的生物学过程。体的生物学过程。（2）发生哪些生物学现象呢？）发生哪些生物学现象呢？酶的催化酶的催化n复杂的有机物变成简单的物质复杂

2、的有机物变成简单的物质 CO2、H2O等。等。n发生能量的转换（合成物质、维持生命活动）发生能量的转换（合成物质、维持生命活动）n产生中间产物（继续分解、作为原料合成机体物质。产生中间产物（继续分解、作为原料合成机体物质。n吸收、同化各种营养。吸收、同化各种营养。二、细菌的呼吸类型二、细菌的呼吸类型 脱下氢和电子脱下氢和电子氧化氧化 接受氢和电子接受氢和电子还原还原最终接受电子的物质是谁？最终接受电子的物质是谁？根据是否是氧气来分类：根据是否是氧气来分类：好氧呼吸好氧呼吸 厌氧呼吸厌氧呼吸（1）好氧呼吸）好氧呼吸（respiration）n最终电子受体：游离的氧气（最终电子受体：游离的氧气（O

3、2）n举例举例自养微生物硫磺细菌氧化自养微生物硫磺细菌氧化H2S（无机物）（无机物）：H2S+2O2H2SO4+ATP异养微生物大肠杆菌氧化葡萄糖（有机物）：异养微生物大肠杆菌氧化葡萄糖（有机物）：C6H12O6+6O26CO2+6H2O+ATP 在好氧呼吸过程中，基质被氧化较彻底，获得的在好氧呼吸过程中，基质被氧化较彻底，获得的ATP 多，最终产物积累少。多，最终产物积累少。活性污泥法处理有机废水，即采用好氧呼吸。活性污泥法处理有机废水，即采用好氧呼吸。葡萄糖的有氧呼吸过程可分为葡萄糖的有氧呼吸过程可分为 3 个阶段：个阶段：第一阶段：第一阶段：葡萄糖经葡萄糖经 EMP 途径分解形成中间产物

4、丙酮酸，同途径分解形成中间产物丙酮酸，同时产生时产生 ATP 和和 NADH+H+；第二阶段：第二阶段：丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系的作用下生成乙酰丙酮酸在丙酮酸脱氢酶系的作用下生成乙酰 CoA，并释放并释放 CO2和和 NADH+H+；第三阶段：第三阶段：乙酰乙酰 CoA 进入三羧酸循环，产生大量的进入三羧酸循环，产生大量的 ATP、CO2、NADH+H+和和 FADH2。微生物氧化分解微生物氧化分解 lmol 葡萄糖总共可产生葡萄糖总共可产生38mol ATP。糖酵解的三个阶段糖酵解的三个阶段（2）厌氧呼吸（厌氧呼吸（anaerobic respiration)最终电子受体：除氧气以外的物质最终

5、电子受体：除氧气以外的物质 无机物（无机物（NO3-、NO2-、SO42-、CO32-）有机物（小分子）有机物（小分子）分为：分为：分子内无氧呼吸类型分子内无氧呼吸类型 分子外无氧呼吸类型分子外无氧呼吸类型n分子内无氧呼吸类型（又称发酵）分子内无氧呼吸类型（又称发酵）最终电子受体：小分子有机物最终电子受体：小分子有机物 常见的发酵有：乳酸发酵，乙酸发酵，乙醇发酵常见的发酵有：乳酸发酵，乙酸发酵，乙醇发酵（生产酒精）（生产酒精）葡萄糖葡萄糖3-磷酸甘油醛磷酸甘油醛1，3-二磷酸甘油醛二磷酸甘油醛丙酮酸丙酮酸乙醛乙醛乙醇乙醇 产能量少（产能量少（2个个ATP），大部分储存在乙醇中），大部分储存在乙

6、醇中。底物：葡萄糖底物：葡萄糖 最终电子受体：乙醛（代谢中间产物）最终电子受体：乙醛（代谢中间产物）分分类类主要末端主要末端产产物物典型微生物典型微生物丙酸丙酸发发酵酵丁酸丁酸发发酵酵丙丙酮酮丁醇丁醇发发酵酵同型乳酸同型乳酸发发酵酵异型乳酸异型乳酸发发酵酵混合酸混合酸发发酵酵乙醇乙醇发发酵酵丙酸、乙酸和丙酸、乙酸和 CO2丁酸、乙酸、丁酸、乙酸、H2和和 CO2丁醇、丙丁醇、丙酮酮乳酸乳酸乳酸、乙醇、乙酸和乳酸、乙醇、乙酸和 CO2乳酸、乙酸、琥珀酸、乙乳酸、乙酸、琥珀酸、乙醇、甲酸、醇、甲酸、H2和和 CO2乙醇、乙醇、CO2丙酸杆菌属丙酸杆菌属(Prop ionibacterium)梭状芽

7、梭状芽孢孢杆菌属杆菌属(Clostr idium)梭状芽梭状芽孢孢杆菌属杆菌属(Clostridium)乳酸杆菌属乳酸杆菌属(Latobacillus),链链球菌属球菌属(Streptococcus)明串球菌属明串球菌属(Leuconostoc)埃希菌属埃希菌属(Escherichia),假假单单胞菌属胞菌属(Psudomonas)酵母属酵母属(Saccharomyces)碳水化合物发酵的主要类型碳水化合物发酵的主要类型 n分子外无氧呼吸类型分子外无氧呼吸类型(无氧呼吸）无氧呼吸）最终电子受体：无机物（最终电子受体：无机物（NO3-、NO2-、SO42-、CO32-）一般生活在河流、湖泊和池塘

8、的底部淤泥等缺氧一般生活在河流、湖泊和池塘的底部淤泥等缺氧的环境中。的环境中。硝酸盐呼吸：硝酸盐呼吸：将将 NO3 还原为还原为 N2以及以及 NO 和和 N2O。硫酸盐呼吸：硫酸盐呼吸：使使SO42 逐步还原为逐步还原为 H2S。碳酸盐呼吸：碳酸盐呼吸：以以 CO2作为最终的电子受体，通过厌作为最终的电子受体，通过厌 氧呼吸将氧呼吸将CO2还原为甲烷。还原为甲烷。呼吸呼吸类类型型最最终电终电子受子受体体参与反参与反应应的的酶酶与与电电子子传传递递体系体系最最终产终产物物释释放放总总能量能量kJ乙醇乙醇发发酵酵中中间间代代谢产谢产物物脱脱氢氢酶酶，脱，脱羧羧酶酶，乙，乙醛醛还还原原酶酶辅辅酶酶

9、：NAD底分子有机物，底分子有机物，CO2,ATP238.3好氧呼吸好氧呼吸O2脱脱氢氢酶酶，脱，脱羧羧酶酶，细细胞胞色素氧化色素氧化酶酶，辅辅酶酶：NAD,FAD，辅辅酶酶Q，细细胞色素胞色素b、cl、c、a、a3CO,H2O,ATP,S,NO3，SO42,Fe3+2876无氧呼吸无氧呼吸NO3，NO2,SO42,CO32,CO2脱脱氢氢酶酶，脱，脱羧羧酶酶，硝酸，硝酸还还原原酶酶，硫酸，硫酸还还原原酶酶，辅辅酶酶：NAD，细细胞色素胞色素b、cH2O,CO2,NH3,N2,H2S,CH4,ATP反硝化作用：反硝化作用：1756反硫化作用：反硫化作用：1125乙醇发酵、好氧呼吸、无氧呼吸的比

10、较乙醇发酵、好氧呼吸、无氧呼吸的比较 三、化能自养型微生物的产能代谢三、化能自养型微生物的产能代谢（1）氢细菌）氢细菌：H2+1/2 O2 H2O+237.2kJ（2）硝化细菌：）硝化细菌：NH4+3/2O2 NO2+H2O+2H+270.7kJ NO2+1/2O2 NO3+77.4kJ（3）硫细菌：）硫细菌：S2+2O2 SO42+794.5kJ S+3/2O2+H2O SO42+2H+584.9kJ（4）铁细菌：）铁细菌：4FeCO3+O2+6H2O 4Fe(OH)3+4CO2+167.5kJ 四、细菌与氧气的关系（微生物与氧气的关系）四、细菌与氧气的关系（微生物与氧气的关系）n需氧（好气

11、）菌需氧（好气）菌 n厌氧（嫌气）菌厌氧（嫌气）菌 n兼性厌氧菌兼性厌氧菌（1）好氧菌）好氧菌呼吸类型呼吸类型有氧呼吸，生活时需要氧气有氧呼吸，生活时需要氧气 培养方式培养方式固体表面，液体浅层，通气，振荡。固体表面，液体浅层，通气，振荡。如：多数细菌（枯草杆菌等）、真菌、藻类。如：多数细菌（枯草杆菌等）、真菌、藻类。有机物有机物CO2+H2O 好氧分解好氧分解（2）厌氧菌）厌氧菌呼吸类型呼吸类型无氧呼吸和发酵，在无氧气的环境生长无氧呼吸和发酵，在无氧气的环境生长 培养方式培养方式抽真空；在抽真空；在N2、H2条件下。条件下。如：乳酸杆菌，梭状芽孢杆菌，产甲烷杆菌如：乳酸杆菌，梭状芽孢杆菌，产

12、甲烷杆菌 为生么有氧气不能生活？为生么有氧气不能生活？原因：有氧存在，代谢产生原因：有氧存在，代谢产生H2O2有毒，该类微有毒，该类微生物没有分解生物没有分解H2O2的氧化酶。的氧化酶。（3）兼性厌氧菌）兼性厌氧菌呼吸类型：呼吸类型：水中水中DO0.2-0.3mg/L，发酵、无氧呼吸，发酵、无氧呼吸 水中水中DO0.2-0.3mg/L，有氧呼吸，有氧呼吸培养方式：具体实验要求而定。培养方式：具体实验要求而定。如：肠道细菌（大肠杆菌），人及很多动物的病原菌。如：肠道细菌（大肠杆菌），人及很多动物的病原菌。五、细菌的呼吸类型在废水生物处理中的应用五、细菌的呼吸类型在废水生物处理中的应用（1）活性污

13、泥法和生物滤池）活性污泥法和生物滤池 利用好氧微生物或兼性微生物进行好氧呼吸，分解利用好氧微生物或兼性微生物进行好氧呼吸，分解物质彻底。产物是没有异味的物质，不破坏正常环境。物质彻底。产物是没有异味的物质，不破坏正常环境。供应氧气，设备复杂。供应氧气，设备复杂。（2）厌氧消化法）厌氧消化法 利用厌氧微生物和兼性微生物的厌氧呼吸对有机污利用厌氧微生物和兼性微生物的厌氧呼吸对有机污泥和高浓度有机废水进行发酵。分解物质不彻底，产物泥和高浓度有机废水进行发酵。分解物质不彻底，产物有臭味。没有氧气，需要时间长，设备简单。有臭味。没有氧气，需要时间长，设备简单。2.4 微生物代谢微生物代谢物质转化物质转化

14、工业废水：工业废水：碳水化合物、蛋白质、脂肪、油脂、有机碳水化合物、蛋白质、脂肪、油脂、有机 酸、醇、醛、酮、酚酸、醇、醛、酮、酚生活污水：生活污水：碳水化合物、蛋白质、脂肪、洗涤剂碳水化合物、蛋白质、脂肪、洗涤剂不含氮物不含氮物质质 好氧分解（好氧微生物）好氧分解（好氧微生物）微生物参与分解微生物参与分解 含氮物含氮物质质 厌厌氧分解（氧分解（厌厌氧微生物）氧微生物）一、不含氮有机物的转化一、不含氮有机物的转化 不含氮有机物：不含氮有机物：碳水化合物、脂肪、酚、醛、酮、某些有机酸碳水化合物、脂肪、酚、醛、酮、某些有机酸、烃、合成洗涤剂。烃、合成洗涤剂。（1）碳水化合物的分解）碳水化合物的分解

15、 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n葡萄糖和二糖：葡萄糖和二糖：CO2+H2O，细菌、酵母菌。细菌、酵母菌。n淀粉的分解：淀粉的分解：淀粉酶主要包括如下几类。淀粉酶主要包括如下几类。a-淀粉酶淀粉酶：是一种内切酶，以随机方式分解是一种内切酶，以随机方式分解 a-1,4-糖苷键，糖苷键，使其成为相对分子质量较小的糊精，使淀粉溶液粘度迅使其成为相对分子质量较小的糊精，使淀粉溶液粘度迅速下降。速下降。-淀粉酶：淀粉酶：是一种直链淀粉的端切酶，仅作用于链的末端单是一种直链淀粉的端切酶，仅作用于链的末端单

16、位。每次切下两个葡萄糖单位位。每次切下两个葡萄糖单位麦芽糖。由于麦芽糖麦芽糖。由于麦芽糖能增加甜味，故又称为糖化酶。能增加甜味，故又称为糖化酶。葡萄糖淀粉酶：葡萄糖淀粉酶：是一种外切酶，能从淀粉的非还原性末端开是一种外切酶，能从淀粉的非还原性末端开始，以葡萄糖为单位，逐步作用于淀粉的始，以葡萄糖为单位，逐步作用于淀粉的 a-1,4-糖苷键，糖苷键，最终淀粉可完全水解为葡萄糖。最终淀粉可完全水解为葡萄糖。a-1,6-糖苷酶：糖苷酶：是一种特异性水解是一种特异性水解 a-1,6-糖苷键的淀粉酶。糖苷键的淀粉酶。细菌、放线菌和真菌等多种微生物都可以降解淀粉细菌、放线菌和真菌等多种微生物都可以降解淀粉

17、 n纤维素的转化纤维素的转化分解纤维素的微生物主要有细菌、放线菌和真菌分解纤维素的微生物主要有细菌、放线菌和真菌 n半纤维素的转化半纤维素的转化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果胶质的转化果胶质的转化分解果胶质的微生物主要有细菌、放线菌和真菌分解果胶质的微生物主要有细菌、放线菌和真菌（2）脂肪的转化）脂肪的转化 洗毛、肉类加工、生活污水。洗毛、肉类加工、生活污水。荧光杆菌、绿浓杆菌、灵杆菌等。荧光杆菌、绿浓杆菌、灵杆菌等。脂肪脂肪 甘油甘油 脂肪酸脂肪酸 CO2+H2O 简单的酸简单的酸+CO2+CH4脂肪酶脂肪酶-氧化氧化（3）芳香族化合物的转

18、化（苯的衍生物）芳香族化合物的转化（苯的衍生物）炼焦、石油、煤气。炼焦、石油、煤气。酚为较重要的一种，对人、畜、水生生物有毒，必酚为较重要的一种，对人、畜、水生生物有毒，必须处理。须处理。分解酚的细菌：食酚假单胞菌、解酚假单胞菌。分解酚的细菌：食酚假单胞菌、解酚假单胞菌。酚酚 （氧气参与）（氧气参与）CO2+H2O 生物法已经广泛用于含酚工业废水的处理。生物法已经广泛用于含酚工业废水的处理。（4）烃类化合物的转化）烃类化合物的转化 甲烷假单胞菌、青霉、头孢霉、甲烷极毛杆菌可以甲烷假单胞菌、青霉、头孢霉、甲烷极毛杆菌可以分解烷烃。分解烷烃。用于天然气的勘探。用于天然气的勘探。2O2+CH4CO2

19、 重要作用：重要作用：n勘探天然气勘探天然气 n石油脱蜡（酵母菌、细菌）石油脱蜡（酵母菌、细菌）二、含氮有机物的分解二、含氮有机物的分解 废水中的含氮有机物：废水中的含氮有机物：蛋白质、氨基酸、尿素、胺类、蛋白质、氨基酸、尿素、胺类、硝基化合物等。硝基化合物等。蛋白质蛋白质（屠宰场、生活污水、制革业等）（屠宰场、生活污水、制革业等）尿素尿素氮的循环氮的循环:自然界中除植物利用无机氮转变为有机氮外，其它自然界中除植物利用无机氮转变为有机氮外，其它各转变过程均由微生物作用。各转变过程均由微生物作用。包括：氨化作用包括：氨化作用，硝化作用，硝化作用，反硝化作用，固氮作用反硝化作用，固氮作用（1）蛋白

20、质的转化）蛋白质的转化n蛋白质的氨化蛋白质的氨化 氨基酸：氨基酸：R-CH-COOH R代表不同的基团代表不同的基团 NH2氨化作用：由有机氮化物转化为氨态氮的过程（氨化作用：由有机氮化物转化为氨态氮的过程（NH3、NH4+）。）。l蛋白质初步水解成氨基酸蛋白质初步水解成氨基酸 蛋白质蛋白质 肽肽 氨基酸氨基酸蛋白酶蛋白酶肽酶肽酶l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）RCHNH2COOH+H2ORCH(OH)COOH+NH3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）RCHNH2COOH+O2RCOOH+CO2

21、+NH3还原脱氨基（产生氨、脂肪酸）还原脱氨基（产生氨、脂肪酸）RCHNH2COOH+2H+RCH2COOH+NH3RCHNH2COOH+2H+RCH3+CO2+NH3参加的微生物：参加的微生物：氨化细菌氨化细菌（荧光假单胞菌、灵杆（荧光假单胞菌、灵杆菌菌、腐败梭菌、腐败梭菌、变形杆菌等）。、变形杆菌等）。n硝化作用（硝化作用（Nitrification）l硝化作用概念：硝化作用概念：在有氧气时，微生物将氨氧化为硝酸的作用。在有氧气时，微生物将氨氧化为硝酸的作用。l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、硝酸细菌，两类细菌相伴亚硝酸细菌、硝酸细菌，两类细菌相伴

22、而生，作用相连。而生，作用相连。硝化细菌的特性：硝化细菌的特性：革兰氏阴性菌，不生芽孢革兰氏阴性菌，不生芽孢 强好氧性强好氧性 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。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l硝化作用的过程硝化作用的过程亚硝酸形成阶段亚硝酸形成阶段 2NH3+3O2 2HNO2+2H2O+ATP亚硝酸细菌：亚硝酸单胞菌属、亚硝酸球菌属亚硝酸细菌：亚硝酸单胞菌属、亚硝酸球菌属、亚硝、亚硝酸螺菌属、亚硝酸叶菌属。酸螺菌属、亚硝酸叶菌属。硝酸形成阶段硝酸形成阶段2HNO2+O2 2HNO3+ATP硝酸细菌：硝酸杆菌属、硝酸刺菌属、

23、硝酸球菌属。硝酸细菌：硝酸杆菌属、硝酸刺菌属、硝酸球菌属。HNO2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。HNO3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。亚硝酸细菌亚硝酸细菌硝酸细菌硝酸细菌l硝化作用进行的条件硝化作用进行的条件lO2 lNH3 l碱性物质（中和产生的亚硝酸和硝酸）碱性物质（中和产生的亚硝酸和硝酸）l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、H2SO4n反硝化作用（反硝化作用（Denitrification）概念：硝酸盐在通气不良环境中（缺氧），被概念：硝酸盐在通气不良环境中（缺氧）

24、，被 反硝反硝化细菌还原成化细菌还原成NO2或或 N2的过程。的过程。l反硝化过程反硝化过程C6H12O6+4NO3 6H2O+6CO2+2N2+ATPNO3NO2NON2ON2反硝化细菌反硝化细菌l反硝化作用的微生物反硝化作用的微生物反硝化细菌：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。50多属，多属，兼性菌。兼性菌。反硝化细菌的部分属群：反硝化细菌的部分属群：假单胞菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、土壤杆假单胞菌属、产碱杆菌属、芽孢杆菌属、土壤杆菌属、黄杆菌属、芽生杆菌属、菌属、黄杆菌属、芽生杆菌属、盐杆菌属、慢生根盐杆菌属、慢生根瘤菌属；硫杆菌属、硫微螺菌属、亚硝化单胞菌瘤

25、菌属；硫杆菌属、硫微螺菌属、亚硝化单胞菌属；红假单胞菌属；副球菌属、布兰汉氏菌属、奈属；红假单胞菌属；副球菌属、布兰汉氏菌属、奈氏球菌属氏球菌属l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/Ln固氮作用固氮作用 在固氮微生物的固氮酶催化作用下，把分子氮转化在固氮微生物的固氮酶催化作用下，把分子氮转化为氨，进而合成有机氮化合物，这叫固氮作用。为氨，进而合成有机氮化合物，这叫固氮作用。各类固各类固氮微生物进行的反应式基本相同。氮微生物进行的反应式基本相同。N2+6e+6H +nATP 2NH3+nADP+nPi 具有固氮能力的微生物都是原核

26、的微生物。具有固氮能力的微生物都是原核的微生物。与其他生物相互依存进行固氮的微生物称为共生固与其他生物相互依存进行固氮的微生物称为共生固氮微生物，如与豆科植物共生的氮微生物，如与豆科植物共生的根瘤菌根瘤菌（Rhizobium）（2）尿素的转化）尿素的转化尿素：人畜尿液的主要含氮有机物。含氮尿素：人畜尿液的主要含氮有机物。含氮47%。尿酸：尿液中的组成成分。水解成尿素。尿酸：尿液中的组成成分。水解成尿素。CO(NH2)2+H2O (NH4)2CO32NH3+CO2+H2O参加者：尿素细菌（好氧）。参加者：尿素细菌（好氧）。脲酶脲酶三、无机元素的转化三、无机元素的转化（1）硫的转化）硫的转化n硫化

27、作用：有氧时，微生物将硫化作用：有氧时，微生物将H2S氧化成硫磺、硫酸氧化成硫磺、硫酸2S+3O2+2H2O 2H2SO4+能量能量 5Na2S2O3+4O2+H2O 5Na2SO4+4S+H2SO4+能量能量 2H2S+O2 2H2O+2S+能量能量 4FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O S+2NO3 SO42+N2 反硫化作用：无氧时，微生物将硫酸还原成反硫化作用：无氧时，微生物将硫酸还原成H2S。作用：作用：产生的硫酸腐蚀构筑物；产生的硫酸腐蚀构筑物；H2S有臭味。有臭味。n反硫化作用：无氧时，微生物将硫酸还原成反硫化作用：无氧时，微生物将硫酸还原成H2S。例

28、如，利用葡萄糖进行硫酸盐还原的过程为：例如，利用葡萄糖进行硫酸盐还原的过程为：C6H12O6+3H2SO4 6CO2+6H2O+3H2S+能量能量危害：危害：在混凝土排水管和铸铁排水管中，如果有硫酸盐在混凝土排水管和铸铁排水管中，如果有硫酸盐存在，会因缺氧而发生反硫化，产生的硫化氢升到存在，会因缺氧而发生反硫化，产生的硫化氢升到污水表面或进入空气后，被硫化细菌或硫磺细菌氧污水表面或进入空气后，被硫化细菌或硫磺细菌氧化成硫酸，再与管顶部的凝结水结合，结果使混凝化成硫酸，再与管顶部的凝结水结合，结果使混凝土管和铸铁管受到腐蚀；土管和铸铁管受到腐蚀；H2S有臭味。有臭味。（2）磷的转化）磷的转化n不

29、溶性无机磷酸盐转化成可溶性磷酸盐不溶性无机磷酸盐转化成可溶性磷酸盐 Ca3(PO4)2CaHPO4Ca3(PO4)2+2CO2+2H2O 2 CaHPO4+Ca(HCO3)2 Ca3(PO4)2+2HNO3 2 CaHPO4+Ca(NO3)2 Ca3(PO4)2 +H2SO4 2 CaHPO4+CaSO4n有机磷化物有机磷化物 转化为无机磷酸盐（矿化作用）转化为无机磷酸盐（矿化作用）解磷大芽孢杆菌解磷大芽孢杆菌 蜡质芽孢杆菌蜡质芽孢杆菌 霉状芽孢杆菌霉状芽孢杆菌（3）铁的转化）铁的转化n铁化物的氧化和沉淀铁化物的氧化和沉淀 Fe2+Fe3+n铁化物的还原和溶解铁化物的还原和溶解 Fe3+Fe2

30、+铁细菌铁细菌缺氧缺氧2.5 微生物代谢的调节微生物代谢的调节一、酶活性的调节一、酶活性的调节 概念：酶活性的调节是指一定量的酶，通过改变酶概念：酶活性的调节是指一定量的酶，通过改变酶分子构象或分子结构的改变来调节其催化反应的速率。分子构象或分子结构的改变来调节其催化反应的速率。调节方式：这种调节方式可以使微生物细胞对环境调节方式：这种调节方式可以使微生物细胞对环境变化作出迅速地反应。它是通过激活或抑制进行的。变化作出迅速地反应。它是通过激活或抑制进行的。二、酶合成的调节二、酶合成的调节 概念：酶合成的调节是一种通过调节酶合成的数量概念：酶合成的调节是一种通过调节酶合成的数量而控制代谢反应速率的调节机制。而控制代谢反应速率的调节机制。它对代谢过程的调节是间接的、缓慢的，而且主要它对代谢过程的调节是间接的、缓慢的，而且主要在基因的转录水平上进行调节。在基因的转录水平上进行调节。主要类型：酶合成的调节主要有两种类型，即主要类型：酶合成的调节主要有两种类型，即酶合酶合成的诱导和酶合成的阻遏成的诱导和酶合成的阻遏。这一调节作用的机制可以用。这一调节作用的机制可以用操纵子学说解释。操纵子学说解释。（1）诱导）诱导 酶诱导的操纵子模型酶诱导的操纵子模型（2）阻遏）阻遏 酶阻遏的操纵子模型酶阻遏的操纵子模型