資源描述：
《固氮作用及其化學(xué)模擬.ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第七章固氮作用及其化學(xué)模擬第一節(jié)生態(tài)平衡中的氮循環(huán)第三節(jié)雙氮過渡金屬配合物第四節(jié)固氮酶模擬研究第二節(jié)氮循酶GlobalEnergyConversions–MicrobesRuletheEarth!生態(tài)平衡生態(tài)平衡在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)部，生產(chǎn)者、消費(fèi)者、分解者和非生物環(huán)境之間，在一定時間內(nèi)保持能量與物質(zhì)輸入、輸出動態(tài)的相對穩(wěn)定狀態(tài)。第一節(jié)氮循環(huán)的生物無機(jī)化學(xué)固氮作用與生物固氮每年生物固氮的總量占地球上固氮總量的90%左右，生物固氮在地球的氮循環(huán)中具有十分重要的作用。生物固氮工業(yè)固氮高能固氮(電離固氮）固氮作用大氣中的N2N
2、H3固氮微生物大氣中的N2NH3高溫、高壓化學(xué)催化劑大氣中的N2NH3N2＋H2ONH3+HNO3閃電棒槌形、T字形、Y字形固氮微生物的種類共生固氮微生物 自生固氮微生物豆科植物有沒有固氮能力？小麥、水稻有沒有固氮能力？固氮微生物主要是固氮細(xì)菌、還有固氮放線菌和固氮藍(lán)藻根瘤菌共生固氮微生物的代表“8”字形圓褐固氮菌自生固氮微生物的代表根據(jù)固氮能力時的狀態(tài)共生固氮微生物－－根瘤菌自生固氮微生物－－圓褐固氮菌2.只有侵入到特定種類的豆科植物的根內(nèi)時才具有固氮能力。1.土壤中獨(dú)立存在時有無固氮能力？根瘤菌豆科植物3.
3、根內(nèi)＝根細(xì)胞內(nèi)？根內(nèi)≠根細(xì)胞內(nèi)NH3有機(jī)物4.互利共生30％－80％同化作用的方式？5.新陳代謝的類型：異養(yǎng)需氧型異養(yǎng)型2.新陳代謝的類型：異養(yǎng)需氧型3.分泌生長素，促進(jìn)植物的生長和果實(shí)的發(fā)育。1.自生≠自養(yǎng)大氣中的N2尿素及動植物遺體NO3-土壤中的微生物NH3NO3-氮素化肥生物固氮三、生物固氮的意義（在氮循環(huán)中的作用）總結(jié)空氣中的氮?dú)獯髿忾W電固氮人工合成固氮生物固氮土壤中（NH4+,NO3-)生產(chǎn)者各級消費(fèi)者生物體組成含氮部分含氮廢物交換吸附主動運(yùn)輸消化作用吸收作用合成作用脫氨基作用微生物的分解作用通過泌尿
4、系統(tǒng)排出通過捕食同化作用反硝化作用空氣中的氮?dú)獯髿忾W電固氮人工合成固氮生物固氮空氣中的氮?dú)獯髿忾W電固氮人工合成固氮反硝化作用生物固氮空氣中的氮?dú)獯髿忾W電固氮人工合成固氮生物固氮空氣中的氮?dú)獯髿忾W電固氮人工合成固氮生產(chǎn)者生物固氮空氣中的氮?dú)獯髿忾W電固氮人工合成固氮通過捕食生產(chǎn)者生物固氮空氣中的氮?dú)獯髿忾W電固氮人工合成固氮通過捕食生產(chǎn)者生物固氮空氣中的氮?dú)獯髿忾W電固氮人工合成固氮固氮N2NH3工廠N2NH3閃電等N2NH3固氮微生物工業(yè)固氮高能固氮生物固氮第二節(jié)固氮酶每年生物固氮約占60%，人工生產(chǎn)氮肥只占25%，光
5、輻射轉(zhuǎn)化的占15%。組成固氮酶的兩種蛋白質(zhì)，鉬鐵蛋白和鐵蛋白，對氧極端敏感，一旦遇氧就很快導(dǎo)致固氮酶的失活，而多數(shù)的固氮菌都是好氧菌，它們要利用氧氣進(jìn)行呼吸和產(chǎn)生能量。固氮菌在進(jìn)化過程中，發(fā)展出多種機(jī)制來解決既需氧又防止氧對固氮酶的操作損傷的矛盾。生物固氮原理簡介一、固氮微生物微生物學(xué)是生物學(xué)的分支學(xué)科之一，它是研究各類微小生物的形態(tài)、生理、生物化學(xué)、分類和生態(tài)的科學(xué)。細(xì)菌放線菌真菌病毒藻類原生動物釀酒制醬造醋腌菜發(fā)現(xiàn)嫌氣性的自生固氮細(xì)菌，并運(yùn)用無機(jī)培養(yǎng)基、選擇性培養(yǎng)基以及富集培養(yǎng)等原理和方法，研究土壤細(xì)菌各個生
6、理類群的生命活動，揭示土壤微生物參與土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化的各種作用。法國微生物學(xué)家維諾格拉茨基1887年發(fā)現(xiàn)硫磺細(xì)菌1890年發(fā)現(xiàn)硝化細(xì)菌論證了土壤中硫化作用和硝化作用的微生物學(xué)過程以及這些細(xì)菌的化能營養(yǎng)特性。土壤微生物學(xué)生物固氮作用某些微生物和藻類通過其體內(nèi)固氮酶系的作用將分子氮轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡淖饔?。全球每年的固氮量?2×106噸。生物固氮54%工業(yè)固氮30%固氮微生物的種類形態(tài)：棒槌形結(jié)構(gòu)：原核單細(xì)胞形態(tài)：桿菌或短桿菌生理作用：①固氮；②分泌生長素，促進(jìn)植株生長和果實(shí)發(fā)育。結(jié)構(gòu)：原核單細(xì)胞共生固氮微生物自生固氮微生物圓褐
7、固氮菌生理作用：①需氧異養(yǎng)；②互利共生（具種屬特異性）；③侵入豆科作物根部后不斷繁殖可刺激根薄壁細(xì)胞分裂、組織膨大成根瘤。固氮微生物曾經(jīng)是固氮作用研究的一個重要方向。自生固氮細(xì)菌是能獨(dú)立固氮的微生物。在這個類群中，一部分是需氧微生物，如固氮菌。巴氏芽孢梭菌等為數(shù)不少的微生物，是在缺氧條件下能夠固氮的厭氧細(xì)菌。共生固氮微生物獨(dú)立生存時沒有固氮作用，當(dāng)它們浸人宿主植物之后，從宿主植物獲得碳源與能源便可固氮。固氮微生物共生固氮微生物自生固氮微生物根瘤的形成過程（幼苗期就開始）共生固氮微生物自生固氮微生物指在土壤中能夠獨(dú)
8、立進(jìn)行固氮的微生物。多數(shù)是自生固氮菌（細(xì)菌）概念桿菌、短桿菌，單生或?qū)ι?。?”字形排列，外面有莢膜。自生固氮菌特點(diǎn)及常見類型常見類型：圓褐固氮菌（應(yīng)用最多）聯(lián)合固氮有些固氮微生物如固氮螺菌、雀稗固氮菌等，生活在玉米、雀稗、水稻和甘蔗等植物根內(nèi)的皮層細(xì)胞之間。這些固氮微生物和共生的植物之間不形成根瘤那樣的特殊結(jié)構(gòu)。這些微生物還能夠自行固氮，介于自生固氮和共生固氮之間。根瘤
