微生物與呼吸
呼吸是指在生物體中進(jìn)行氧化作用的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,最終把氫傳遞給分子氧形成水或傳遞給其它氧化型化合物的過(guò)程。呼吸可產(chǎn)生較多的能量。如果氫傳遞給分子氧就叫做有氧呼吸,傳遞給其它氧化型化合物,例如硝酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽等,則稱(chēng)之為無(wú)氧呼吸。
在原核微生物中,有氧呼吸是在細(xì)胞質(zhì)中和細(xì)胞膜上進(jìn)行的,而在真核微生物細(xì)胞中,這種過(guò)程則是在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行。
進(jìn)行無(wú)氧呼吸的是厭氧微生物和兼性厭氧微生物。根據(jù)接受傳遞來(lái)的氫的化合物的不同,可分為硫酸鹽呼吸、硝酸鹽呼吸和碳酸鹽呼吸等。
硫酸鹽呼吸又稱(chēng)硫酸鹽還原作用,具有這種呼吸作用的微生物叫做硫酸鹽還原菌,它們是嚴(yán)格厭氧菌。硫酸鹽呼吸是自然界中硫素循環(huán)中一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié),當(dāng)然,硫酸鹽還原形成的主要產(chǎn)物之一硫化氫,不僅會(huì)污染大氣和水環(huán)境,而且還會(huì)造成埋藏的金屬管道與建筑構(gòu)件的腐蝕。
硝酸鹽呼吸也稱(chēng)硝酸鹽還原作用或反硝化作用,具有這種功能的微生物都是兼性厭氧微生物。硝酸鹽還原作用又有同化還原和異化還原之分。同化還原的產(chǎn)物是含氨基的化合物,它們進(jìn)一步參與細(xì)胞中有機(jī)氮的合成(例如蛋白質(zhì)的合成);異化還原的最終產(chǎn)物是氮?dú),返回到大氣中。硝酸鹽呼吸是自然界中氮素循環(huán)中的重要環(huán)節(jié)。
碳酸鹽呼吸即碳酸鹽還原作用,是在厭氧條件下進(jìn)行的,具有這類(lèi)功能的微生物一類(lèi)為產(chǎn)甲烷菌,產(chǎn)物為甲烷;另一類(lèi)為產(chǎn)乙酸菌,產(chǎn)物主要或全部是乙酸。
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