《微生物生理学》课程教学课件（讲稿）第四章 微生物的合成代谢（6/7）

口本章的主要内容 ATP的利用和生物合速率 C02的固定 一碳、二碳有机化合物的同化 糖类的合成 脂类的合成 含氮有机化合物的合成

‰本章的主要内容 ATP的利用和生物合速率 含氮有机化合物的合成 CO2的固定 一碳、二碳有机化合物的同化 脂类的合成 糖类的合成

第六节含氮有机化合物的合成 √生物固氮 √氨的同化 √氨基酸的合成

9生物固氮 9氨的同化 9氨基酸的合成 第六节 含氮有机化合物的合成

一、 生物固氮 ·固氮微生物与固氨体系 ·固氨酶及固氨作用的机制 ·固氨晦的表达调控 ·固氨酶的性质

一、生物固氮 • 固氮微生物与固氮体系 • 固氮酶及固氮作用的机制 • 固氮酶的表达调控 • 固氮酶的性质

生物固氨作用 (biological nitrogen fixation) 化学合成：500℃，300atm,效率低； 生物固氨：常温，常压，了 效率高。 据估计，每年由微生物固定的氮素约 2亿吨，对增加土壤肥力起着很大作用

生物固氮作用 (biological nitrogen fixation) 化学合成：500℃，300 atm,效率低 ； 生物固氮：常温， 常压， 效率高。 据估计， 每年由微生物固定的氮素约 2 亿吨，对增加土壤肥力起着很大作用

(一)、固氨微生物与固氮体系 具有固氨作用的微生物近50个属， 均为原核微生物（细菌、放线菌、蓝 细菌、古菌) 1. 自生固氮菌 2. 共生固氮菌 3. 联合固氨菌

（一）、固氮微生物与固氮体系 具有固氮作用的微生物近 50 个属， 均为原核微生物 (细菌、放线菌、蓝 细菌、古菌) 1. 自生固氮菌 2. 共生固氮菌 3. 联合固氮菌

1.自生固氮体系 自生固氨微生物在土壤或培养基中独立生活时， 均能固定分子态氮。 (1)好氧（Azotobacter, 固氨菌属) (2)厌氧（C/ostr idium,.梭菌属) (3)微好氧（Magnetospiri l lum,趋磁螺菌属) (4) 兼性厌氧（K/ebsie/a,克氏杆菌属) (5)光合细菌（hodospir i/1um,红螺菌属)

1. 自生固氮体系 自生固氮微生物在土壤或培养基中独立生活时， 均能固定分子态氮。 （1）好氧（Azotobacter, 固氮菌属） （2）厌氧（Clostridium，梭菌属） （3）微好氧（Magnetospirillum , 趋磁螺菌属） （4）兼性厌氧（Klebsiella，克氏杆菌属） （5）光合细菌（Rhodospirillum，红螺菌属）

2.共生固氮体系： ()根瘤菌(Rhizobia)与豆科植物共生： 根瘤菌侵染豆科植物形成根瘤或茎瘤； (2) 弗兰克氏菌(Frankia)与非豆科植物共生： 侵染非豆科植物根部结瘤固氮的多为放线菌； (3)蓝细菌(Cyanobacter ia))与植物或真菌共生： *蓝细菌与水生蕨类植物共生→红萍 *蓝细菌与真菌共生→地衣

２．共生固氮体系: (1) 根瘤菌 (Rhizobia)与豆科植物共生: 根瘤菌侵染豆科植物形成根瘤或茎瘤; (2) 弗兰克氏菌 (Frankia)与非豆科植物共生: 侵染非豆科植物根部结瘤固氮的多为放线菌; (3) 蓝细菌(Cyanobacteria)与植物或真菌共生: * 蓝细菌与水生蕨类植物共生→红萍 * 蓝细菌与真菌共生→地衣

3.联合固氮 固氨微生物与联合植物有较密切的相互关 系，固氨微生物生长在植物根部表皮或皮层细 胞间，不形成特殊结构，比自生固氮效率高。 如：固氮螺菌属（Azospirillum)与玉米等 禾本科作物形成联合体。 雀稗固氮菌与点状雀稗

3. 联合固氮 固氮微生物与联合植物有较密切的相互关 系，固氮微生物生长在植物根部表皮或皮层细 胞间，不形成特殊结构 ，比自生固氮效率高 。 如：固氮螺菌属（Azospirillum）与玉米等 禾本科作物形成联合体。 雀稗固氮菌与点状雀稗

4、根瘤菌与豆科植物 共生结瘤的机制

4、根瘤菌与豆科植物 共生结瘤的机制

根瘤菌： G,杆状，有鞭毛，无芽孢。化能有 机营养型，好氧。有PHB。形态多 样。生长速度不同。 根瘤菌 在根瘤内成 为类菌体

根瘤菌： G-，杆状，有鞭毛，无芽孢。化能有 机营养型，好氧。有PHB。形态多 样。生长速度不同。 在根瘤内成 为类菌体 根瘤菌