Quá trinh chuyển hóa Photpho và Lưu huỳnh của vi sinh vật

Khảo sát quá trình chuyển hóa các hợp chất photpho và lưu huỳnh của vi sinh vật
D? T�I
NỘI DUNG THUYẾT TRÌNH
Quá trinh chuyển hóa
photpho của vsv

Quá trinh chuyển hóa
lưu huỳnh của vsv
Chu trình Phốt Pho
Giới Thiệu

P là đại lượng cần thiết cho tế bào sống
P có trong AND , ARN , photpholipit của màng TB
P là chất dinh dưỡng của tảo trong hồ


Vi sinh vật của chu trình Phốt Pho
Kháng hóa : Các hợp chất hữu cơ được kháng hóa đến orthophosphat
Đồng hoá :qúa trình tích luỹ P trong các đại phân tử tế bào . Một số loại vi khuẩn có khả năng dự trữ P ở dang polyphosphat trong tế bào


Khả năng hòa tan của vi sinh vật đối với các Photpho không tan
Trong môi trường nước P tồn tại nhiều dạng không tan như hydroxyapatite , vinianite
Vi sinh vật qua quá trình trao đổi chất có thể hoà tan P
Cơ chế : qua trao đổi chất vi khuẩn sản sinh ra các enzim , axit vô cơ , hữu cơ CO2 , H2S ,mà H2S có thể giải phóng orthophosphat
Sự phân hủy P bởi vi sinh vật
các loại vi khuẩn poly photpho có khả n ăng tích lũy P với lượng lớn . Sự phân hủy P bởi các enzim theo cơ chế phản ứng:
(pholyphosphate)n + AMP ---> (pholyphosphate)n-1 +ADP

2ADP  ATP +AMP
ATP +AMP  2 ADP
Company Logo
Sự giải phóng phospho trong điều kiện kỵ khí
Bùn hoạt tính
Sử dụng thêm phospho trong điều kiện hiếu khí

Company Logo
Vi khuẩn
Năng lượng dự trữ
Poly phosphate
(Poly β-hydroxybutyrate)
(PHB)
Phosphate vô cơ
Phân hủy
NADH
Tổng hợp
Acetate
Acetyl-CoA
Company Logo
Poly phosphate
Phospho vo cơ
Vi Sinh Vật
Chu trình lưu huỳnh trong môi trường tự nhiên của vi sinh vật
Vòng tuần hoàn lưu huỳnh trong tư nhiên
Cũng như photpho,lưu huỳnh là một trong những chất dinh dưỡng quan trọng nhất của cây trồng.
Trong đất S thường ở dạng vô cơ ( CaSO4, Na2S…) và ở dạng hữu cơ.
Trong cơ thể sinh vật, S nằm trong thành phần của các acid amin ( metionin, xystein và trong nhiều loại ezim quan trọng
Thực vật hút các hợp chất vô cơ trong đất chủ yếu dưới dạng SO42- và chuyển sang dạng S hữu cơ của tế bào
Động vật và người sử dụng thực vật làm thức ăn và cũng biến S thực vật thành S của động vật và người
Khi động, thực vật chết đi để lại lưu huỳnh hữu cơ trong đất, S hữu cơ sẽ chuyển hóa thành H2S

Vòng tuần hoàn lưu huỳnh trong tư nhiên
Vòng tuần hoàn lưu huỳnh trong tư nhiên
H2S và các hợp chất vô cơ khác bị oxy hóa bởi các vsv tự dưỡng thành S và SO42-
SO42- lại được thực vật hấp thụ, cứ thế vòng chuyển hóa các hợp chất lưu huỳnh diễn ra liên tục
Trong đó các vsv đóng vai trò quan trọng không thể thiếu được.

S hữu cơ động vật
Sự oxy hóa các hợp chất lưu huỳnh
1 Sự oxy hóa các hợp chất do vi khuẩn tự dưỡng hóa năng
2 Sự oxy hóa các hợp chất do vi khuẩn tự dưỡng quang năng
3 Sự khử các hợp chất S vô cơ do vi sinh vật

Sự oxy hóa các hợp chất do vi khuẩn tự dưỡng hóa năng

2H2S + O+ = 2H2O + 2S + Q
S + 3O2 + 2H2O = 2H2SO4 + Q
axit sinh ra làm PH của đất hạ xuống ( diệt trừ được bệnh thối do streptomyces gây ra và bệnh ghẻ khoai tây )
Năng lượng sinh ra trong quá trình oxy hóa được các vsv đồng hóa CO2 tạo thành đường

Môt ít hợp chất hữu cơ dạng S được đồng hóa tạo thành S hữu cơ tế bào vi khuẩn
( thiobacillus thioparus và thiobacillus thioxidans )
Ngoài ra vk begiatra minima có thể oxy hóa H2S tạo thành S tích lũy trong tế bào . Trong đk hiếu khí H2S các hạt S sẽ được oxy hóa đến khi S dự trữ hết thì vk chết hoặc ở trạng thái tiềm sinh
Sự oxy hóa các hợp chất do vi khuẩn tự dưỡng quang năng

Một số vk có khả năng oxy hóa H2S tạo thành SO42-. H2S đóng vai trò là chất cho điện tử trong quá trình quang hợp.
Các vk họ thiodaceae chlorobacteriae thường oxy hóa H2S tạo C6H12O6,S,H2SO4
ở nhóm vk trên S được hình thành ko tích lũy trong cơ thể mà ở ngoài môi trường
Sự khử các hợp chất S vô cơ do vi sinh vật
Đây là quá trình phản sulfat hóa. Quá trình này được tiến hành kỵ khí, ở những tầng nước sâu.
C6H12O6 + 3H2SO4 6CO2 + 3H2S + Q
ở đây chc đóng vai trò cung cấp hidro trong quá trình khử SO4 …H2SO4 bị khử dần tới các sơ đồ sau.
H2SO4 H2SO3 H2SO2 H2SO H2S
Quá trình khử sulfat dẫn đến việc tích lũy H2S trong môi trường làm ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng đến đời sống của thực vật và động vật.