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光合微生物用硫化物作电子供体来转化硫-微生物学




来源:yiyi
时间:2017-3-20 22:30:53

光合微生物用硫化物作电子供体来转化硫-微生物学

氧气对有机物分解的影响。微生物在有氧条件下和厌氧条件下分解
复杂有机物时形成不同的产物。有氧条件下积累氧化产物,厌氧条
件下积累还原产物。这些反应也说明一种底物的偏利共栖转化关系
,一种微生物的废物能被另一种微生物所利用。子,瘤胃(见本章)
中几乎没有氧,它并不能使存在于动物饲料中的木质素有效降解。
瘤胃中糖和碳水化合物被利用后留下了没有活力的剩余物能比最初
的饲料更有效地改良土壤。
    在许多地区微生物降解的模式是很重要的。它们参与石油产品
的积累、沼泽的形成和有价值的历史物件的保存。
    在好氧或厌氧的条件下,当有机底物被微生物加工和矿化时,
氧气存在与否也会影响积累的最终产物。在好氧条件下,微生物降
解复杂有机物产生氧化产物,如硝酸盐、硫酸盐和二氧化碳。相比
而言,在厌氧条件下,还原的终产物容易积累,包括铵离子、硫化
物和甲烷。 
    这些氧化和还原形式如果残留在形成它们的好氧或厌氧环境中
,通常将仅仅充当营养。如果发生混合,氧化种类会移到一个更还
原的地域或还原种类会移到一个更氧化的地域。
    硫循环
    微生物为硫循环作出了很大的贡献。光合微生物利用硫化物作
为电子供体来转化硫,使得硫杆菌和类似的化能自养型生物行使其
功能。与此相反的是,当硫酸盐扩散到还原态的环境中,它为不同
微生物群体提供了一个还原硫酸盐的机会。其他微生物中也发现能
实现异化元素硫的还原,包括脱硫单胞菌属、嗜热古生菌(见第20
章)和高盐沉积物中的蓝细菌。亚硫酸盐是另一种关键的中间体,
它能被多种微生物还原成硫化物,包括交替单胞菌属和梭菌属,以
及脱硫弧菌属和脱硫肠状菌属的细菌。脱硫弧菌通常被认为是严格
厌氧生物。然而,最近的研究表明当它存在于溶解氧水平为0.04
%的环境中时,这种有趣的生物也能利用氧气呼吸。
    另外,这种非常重要的光能自养硫氧化细菌,如着色菌属和绿
菌属的细菌,能在深水严格厌氧的条件下行使功能,一大群各种各
样的细菌能进行好氧的不产氧光合作用。在海水和淡水环境中发现
的这些利用细菌叶绿素a和类叶红素色素的好氧不产氧光合营养菌
,通常是微生物垫群落的组成成分。重要的属包括赤单胞菌属、玫
瑰球菌属、产卟啉杆菌属和玫瑰杆菌属。
    硫循环中的“小”化合物在生物学中起着重要的作用。一个经
典的例子是二甲基硫丙酸盐(DMSP),它被浮游细菌(漂浮的细菌)利
用作为蛋白质合成的硫源,被转化为二甲硫(DMS),一种能影响大
气进程的挥发

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