第二节  碳循环

一、微生物在碳素循环中的作用

碳素是构成各种生物体最基本的元素，没有碳就没有生命，碳素循环包括CO₂的固定和CO₂的再生。微生物既参与固定CO２光合作用，又参与再生CO２的分解作用。

1、光合作用：藻类，蓝细菌和光合细菌通过光合作用，将大气和水体中的ＣＯ２合成为有机碳化物。有氧区域以蓝细菌和藻类占优势；而在无氧区域则以光合细菌占优势。

2、分解作用：陆地和水域的有氧条件中，通过好氧微生物分解被彻底氧化为CO２ ；在无氧条件中，通过厌氧微生物发酵被不完全氧化成有要酸、甲烷、氢和CO２。

一） 纤维素的转化

单糖：葡萄糖 

二糖：蔗糖、乳糖、麦芽糖 

多糖：淀粉、纤维素、半纤维素

1）微生物分解途径

2）分解纤维素的微生物

• 好氧细菌——粘细菌、镰状纤维菌和纤维弧菌

• 厌氧细菌——产纤维二糖芽孢梭菌、无芽孢厌氧分解菌及嗜热纤维芽孢梭菌。

• 放线菌——链霉菌属。

• 真菌——青霉菌、曲霉、镰刀霉、木霉及毛霉。

二．半纤维素的转化

• 存在于植物细胞壁中。造纸废水和人造纤维废水中含半纤维素。

• 分解过程

• 分解纤维素的微生物大多数能分解半纤维素。

• 许多芽孢杆菌、假单胞菌、节细菌及放线菌能分解半纤维素。霉菌有根霉、曲霉、小克银汉霉、青霉及镰刀霉。

三、 脂肪的转化

脂肪是甘油和高级脂肪酸所形成的脂，存在于动植物体内，是人和动物的能量来源，也是许多微生物的碳源和能源。

降解油脂较快的微生物：

• 细菌 —— 荧光杆菌、绿脓杆菌、灵杆菌

• 丝状菌 —— 放线菌、分支杆菌

• 真菌 — 青霉、曲霉

• 途径：水解+β氧化

四、 石油的转化

• 什么是石油？

• 含有烷烃、环烷烃、芳香烃及少量非烃化合物的复杂混合物。

• 石油污染: 主要出现在采油区和石油运输事故现场以及石化行业的工业废水中

2．降解石油的微生物

• 降解石油的微生物很多，据报道有200多种

• 细菌 —— 假单胞菌、棒杆菌属、微球菌属、产碱杆菌属

• 放线菌 —— 诺卡氏菌

• 酵母菌 —— 假丝酵母

• 霉菌 —— 青霉属、曲霉属

  藻类 —— 蓝藻和绿藻