硝酸鹽還原菌代謝類型

本文格式為Word版，下載可任意編輯——硝酸鹽還原菌代謝類型幾種代謝識別類型

高中生物在講新陳代謝的根本類型以及微生物的養(yǎng)分類型時，經(jīng)常會涉及到大量細菌的代謝類型，如硝化細菌、藍藻、硫細菌、鐵細菌、紅螺菌、光合細菌等，學生最輕易混淆，搞不領(lǐng)會，所以特歸納識別如下：

1.概念上的識別

光能養(yǎng)分型是指利用光能，把二氧化碳等無機物合成有機物。光能養(yǎng)分型的生物分為產(chǎn)氧和不產(chǎn)氧兩種，不產(chǎn)氧的即所謂的光合細菌；產(chǎn)氧的包括藍細菌和藻類及其他綠色植物。

光合細菌是地球上展現(xiàn)最早、自然界中普遍存在、具有原始光能合成體系的原核生物，是在厭氧條件下舉行不放氧光合作用的細菌的總稱。各種光合細菌都是原核生物，它們一起被歸納在紅螺菌目。它們不能利用H2O作為恢復(fù)CO2的氫供體，只能利用恢復(fù)態(tài)的H2S、H2或有機物作為氫供體，故光合作用中不產(chǎn)生氧氣。它們的細胞中因含的菌綠素和類胡蘿卜素的量和比例不同，使菌體呈現(xiàn)紅、橙、綠、藍綠、紫紅、紫或褐等顏色。這是一群典型的水生菌，廣泛分布于深層（缺氧）的淡水或海水中。

光合細菌在有光照缺氧的環(huán)境中能舉行光合作用，利用光能舉行光合作用，利用光能同化二氧化碳，如紅硫細菌在光照下利用CO2作為碳源,利用H2S或其他硫化物為供氫源和電子供體而舉行光合作用，釋放氧氣，積累的是硫。CO2+2H2S→(CH2O)+2S+H2O。在一些參考書上經(jīng)常提到的紅硫細菌、綠硫細菌就屬于光合細菌。

紅螺菌屬紅螺菌科，曾被認為不能利用硫化物作為電子供體以恢復(fù)CO2構(gòu)成細胞物質(zhì)，所以一向稱它們?yōu)榧t色非硫細菌（俗稱非硫紫細菌）。后來察覺，這些細菌的大多數(shù)尚可以利用低濃度的硫化物，現(xiàn)歸為紅色硫細菌。某些紅螺菌可利用某些有機物(脂肪酸,醇,甲烷)作為氫供體和電子供體去恢復(fù)CO2。如深紅紅螺菌以異丙醇去恢復(fù)CO2,形成丙酮的糖類,但不釋放氧氣。

藍細菌這是一類含有葉綠素a、以水作為供氫體和電子供體、通過光合作用將光能轉(zhuǎn)變成化學能、同化CO2為有機物質(zhì)的光合細菌?；仨懯饺缦拢篊O2+H2O→(CH2O)+O2。由于它們具有與植物一致的光合作用系統(tǒng)，歷史上曾被藻類學家歸為藻類，稱為藍藻。雖具有葉綠素的光合色素，但不形成葉綠體，舉行光合作用的部位是含有葉綠素a、β-胡蘿卜素、類胡蘿卜素、藻膽素(包括藻藍素和藻紅素)的類囊體。藍細菌的這些與原核生物相近的特征，使它們成為細菌家族的一員。以藻藍素占優(yōu)勢的色素使細胞呈現(xiàn)特殊的藍色，故而得名為藍細菌。藍細菌的養(yǎng)分極為簡樸，不需要維生素，以硝酸鹽或氨作為氮源，多數(shù)能固氮，在水稻田中培養(yǎng)藍細菌可保持和提高土壤肥力。一些藍細菌還能與真菌。苔蘚、蕨類和種子植物共生，如地衣是藍細菌與真菌的共生體。藍細菌可能是地球上生命進化過程中第一個產(chǎn)氧的光合生物，對地球上從無氧到有氧的轉(zhuǎn)變、真核生物的進化起著里程碑式的作用。

硝化細菌屬于自養(yǎng)型生物，但它利用的不是光能，而是化學能。它能將氨氧化成亞硝酸或硝酸，從中獲取能量，并利用這些能量將二氧化碳和水合成有機物?；仨懯饺缦拢?/p>

2NH3+3O2→2HNO2+2H2O+能量

2HNO2+O2→2HNO3+能量

CO2+H2O（CH2O）+O2

此外，硫細菌能把硫化氫氧化成硫和硫酸鹽，利用這些能量將二氧化碳和水合成有機物，回響式如下：

2H2S+O2→H2O+2S+能量

2S+3O2+2H2O→H2SO4+能量

CO2+H2O（CH2O）+O2

2.養(yǎng)分類型的識別：

微生物的養(yǎng)分類型可根據(jù)碳源的來源不同，分為自養(yǎng)型和異養(yǎng)型；根據(jù)能量的來源不同，可分為光能養(yǎng)分型和化能養(yǎng)分型。其中自養(yǎng)型又分為產(chǎn)氧和不產(chǎn)氧兩種類型，如下圖：

自養(yǎng)型光能自養(yǎng)型產(chǎn)氧型：如藍細菌、綠色植物、藻類不產(chǎn)氧型：如光合細菌化能自養(yǎng)型

★：某些紅螺菌由于不能以CO2作為唯一碳源，所以還是把它歸為異養(yǎng)型。

3.進化上的識別

從進化上看，原始大氣中沒有氧氣，因此，最先展現(xiàn)的是不放氧的光合細菌，由于它們舉行的是不放氧的光合作用，不能從根本上變更大氣的性質(zhì)，加上原料有限，所以不能成為主導(dǎo)。自從藍細菌展現(xiàn)后，由于它能利用水的光解產(chǎn)生恢復(fù)二氧化碳所需要的氫，并同時釋放出具有根本改造地球大環(huán)境的氧氣，從而為能量利用效率極高的好氧型生物開發(fā)了前所未有的廣闊