2.自养型微生物 自养型微生物以无机物为底物(电子供体),其终点产物也是无机 物,同肘放出能量。 光能自养微生物 需要阳光或灯光作能源,依靠体内的光合作用色素合成有机物。 光 CO,+HO 叶绿素 CH2O+O2 化能自养微生物 化能自养微生物不具备色素,不能进行光合作用,合成有机物所需 的能量来自氧化NH3、H2S等无机物。 H,S+2O,→H,SO4+能量 大型合流污水沟道和污水沟 道存在该式所示的生化反应 NH+2O2→NO+2H+HO+能量生物脱氮工艺中的生物硝化过程
2.自养型微生物 自养型微生物以无机物为底物(电子供体),其终点产物也是无机 物,同时放出能量。 H2 S + 2O2 → H2 SO4 +能量 NH4 + + 2O2 → NO3 − + 2H + + H2 O +能量 大型合流污水沟道和污水沟 道存在该式所示的生化反应 生物脱氮工艺中的生物硝化过程 光能自养微生物 需要阳光或灯光作能源,依靠体内的光合作用色素合成有机物。 CO2+H2O [CH2O]+O2 化能自养微生物 化能自养微生物不具备色素,不能进行光合作用,合成有机物所需 的能量来自氧化NH3、H2S等无机物。 光 叶绿素
厌氧呼吸 厌氧呼吸是在无分子氧(○2)的情况下迸行的生物氧化。 厌氧微生物只有脱氨酶糸统,没有氧化酶糸统。在呼吸过程 中,底物中的氬被脱氦酶活化,从底物中脱下来的氪经辅酶 传递给除氧以外的有机物或无机物,使其还原。 @厌氧呼吸的受氢体不是分子氧。在厌氧呼吸过程中,底物氧 化不彻底,最终产物不是二氧化碳和水,而是一些较原来底 物简单的化合物。这种化合物还含有相当的能量,故释放能 量较少。 如有机污泥的厌氧消化过程中产生的甲垸,是含有相当能量 的可燃气体。 @厌氧呼吸按反应过程中的最终受氦体的不同,可分为发酵和 无氧呼吸
厌氧呼吸是在无分子氧(O2)的情况下进行的生物氧化。 厌氧微生物只有脱氢酶系统,没有氧化酶系统。在呼吸过程 中,底物中的氢被脱氢酶活化,从底物中脱下来的氢经辅酶 传递给除氧以外的有机物或无机物,使其还原。 厌氧呼吸的受氢体不是分子氧。在厌氧呼吸过程中,底物氧 化不彻底,最终产物不是二氧化碳和水,而是一些较原来底 物简单的化合物。这种化合物还含有相当的能量,故释放能 量较少。 如有机污泥的厌氧消化过程中产生的甲烷,是含有相当能量 的可燃气体。 厌氧呼吸按反应过程中的最终受氢体的不同,可分为发酵和 无氧呼吸。 厌 氧 呼 吸
1.发酵 指供氦体和受氦体都是有机化合物的生物氧化作用,最 终受氫体无需外加,就是供氩体的分解产物(有机物)。 这种生物氧化作用不彻底,最终形成的还原性产物,是 比原来底物简单的有机物,在反应过程中,释放的自由能较 少,故厌氧微生物在进行生命活动过程中,为了满足能量的 需要,消耗的底物要比好氧微生物的多 例如葡萄糖发酵的过程 H12O6→2C13 COCOOH+4H 2CH.COCOOH->2C0+2CHCHO A4H]+2CH<HO→2 CH3CH2OH 总反应式 C2H1O->2CHCHOH+2C0+92.Ok
1.发酵 指供氢体和受氢体都是有机化合物的生物氧化作用,最 终受氢体无需外加,就是供氢体的分解产物(有机物)。 这种生物氧化作用不彻底,最终形成的还原性产物,是 比原来底物简单的有机物,在反应过程中,释放的自由能较 少,故厌氧微生物在进行生命活动过程中,为了满足能量的 需要,消耗的底物要比好氧微生物的多。 例如葡萄糖发酵的过程: 总反应式: 2 4[ ] C6 H12O6 → CH3 COCOOH + H 2CH3 COCOOH → 2CO2 + 2CH3 CHO 4[H]+ 2CH3 CHO → 2CH3 CH2 OH C6 H12O6 → 2CH3 CH2 OH + 2CO2 +92.0k J
2.无氧呼吸 是指以无机氧化物,如NO3,NO2,SO42,S2O32,CO2等代 替分子氧,作为最终受氢体的生物氧化作用。 在反硝化作用中,受氫体为NO3可用下式所示: C6H12O6+6H20→6CO2+24H 24[H]+4NO3→>2N2+12H2O 恿反应式: C6H12O6+4NO3→6CO2+6H2O+2N2+17556k 在无氧呼吸过程中,供氪体和受氦体之间也需要细胞色素等中间 电子传递体,并伴随有磷酸化作用,底物可被彻底氧化,能量得以 分级释放,故无氧呼吸也产生较多的能量用于生命活动。但由于有 些能量随看电子转移至最终受氦体中,故释放的能量不如好氣呼吸 的多
2.无氧呼吸 是指以无机氧化物,如NO3 -,NO2 -,SO4 2-,S2O3 2-,CO2等代 替分子氧,作为最终受氢体的生物氧化作用。 在反硝化作用中,受氢体为NO3-可用下式所示: 总反应式: 在无氧呼吸过程中,供氢体和受氢体之间也需要细胞色素等中间 电子传递体,并伴随有磷酸化作用,底物可被彻底氧化,能量得以 分级释放,故无氧呼吸也产生较多的能量用于生命活动。但由于有 些能量随着电子转移至最终受氢体中,故释放的能量不如好氧呼吸 的多。 6 6 24[ ] C6 H12O6 + H2 O → CO2 + H 24[H]+ 4NO3 → 2N2 +12H2 O − C H O 4NO 6CO 6H O 2N 1755.6k J 6 12 6 + 3 → 2 + 2 + 2 + −
好氧呼吸、无氧呼吸、发酵三种呼吸方式,获得的 能量水平不同,如下表所示 好氧呼吸分子氧 CH12○+6○ 能量利用率42% 6C○2+6H2○+2817.3kJ 无氧呼吸无机物 CH12C6+ANO3 →6C○2+6H2O+2N2↑+1755.6KkJ 发酵有机物CH12C6→2CO2+2CH3CH2OH+92.0kJ 能量利用率26%
好氧呼吸、无氧呼吸、发酵三种呼吸方式,获得的 能量水平不同, 如下表所示。 呼吸方式 受氢体 化学反应式 好氧呼吸 能量利用率42% 分子氧 C6H12O6+6O2→ 6CO2+6H2O+2817.3kJ 无氧呼吸 无机物 C6H12C6+4NO3 - →6CO2+6H2O+2N2↑+1755.6kJ 发酵 能量利用率26% 有机物 C6H12C6 →2CO2+2CH3CH2OH+92.0kJ