以氮元素为例,说说微生物在自然界中的地位和作用?

来自:听道    更新日期:早些时候
以氮元素的转化循环为例,说明微生物在自然界中的地位和作用。~

只考虑生物因素:进入生态系统的氮以氨或氨盐的形式被固定,经过硝化作用(能够完成这一转变的是一些特殊的微生物类群如固氮菌、蓝绿藻和根瘤菌等,即生物固氮)形成亚硝酸盐或硝酸盐,被绿色植物吸收并转化成为氨基酸,合成蛋白质;然后,食草动物利用植物蛋白质合成动物蛋白质;动物的排泄物和动植物残体经细菌的分解作用形成氨、CO2和水,排放到土壤中的氨又经细菌的硝化作用形成硝酸盐,被植物再次吸收、利用合成蛋白质。这是氮在生物群落和土壤之间的循环。由硝化作用形成的硝酸盐还可以被反硝化细菌还原,经反硝化作用生成游离的氮,直接返回到大气中,这是氮在生物群落和大气之间的循环,水体中的蓝绿藻也能将氮转化成氨基酸,参与氮的循环,并为水域生态系统所利用。 因为微生物的数量庞大,是地球生态圈的稳定运行的基础,没有了微生物,是没有任何生命能够生存下去的。

固定无机氮,而正常的情况是植物从土壤中吸收的。所以,微生物中氮的平衡中起重要作用就不难理解了。
生物固氮:将氮气转化为氨(只有微生物可以进行)
氨化作用:将有机氮转化为无机氮(主要是微生物进行)
异化性硝酸盐还原和反硝化作用:无氧呼吸(只有微生物可以进行)
硝化作用:化能自养代谢(只有微生物可以进行)
铵盐和硝酸盐同化作用,植物和微生物都可以进行。

扩展资料:
氮素是核酸及蛋白质的主要成分,是构成生物体的必需元素。虽然大气体积中约有78%是分子态氮,但所有植物、动物和大多数微生物都不能直接利用。初级生产者植物需要的铵盐、硝酸盐等无机氮化物,在自然界中为数不多,是初级生产者最主要的生长限制因子。
只有将分子态氮进行转化和循环,才能满足植物体对氮素营养的需要。因此氮素物质的相互转化和不断地循环,在自然界十分重要。
参考资料来源:百度百科-生物氮素

由上图可以看出,在N素的8哥循环中,有6个需要微生物才能够进行。

特别是为整个生物圈开辟氮素营养源的生物固氮作用,更原核微生物的专利!

故而,微生物是自然界氮素循环中的核心生物!

 

PS:对上图8类反应做一下简要的介绍。

1、生物固氮:最重要!仅原核固氮微生物才能进行。

2、硝化作用:分两步,氨氧化为亚硝酸,and than,亚硝酸氧化为硝酸。由亚硝化细菌和硝化细菌搞定。

3、同化性硝酸盐还原作用:指硝酸盐被生物体还原成铵盐,并进一步合成各种含氮有机物的过程。所有绿色植物、多数真菌和一部分原核生物负责这一步骤。

4、氨化作用:指含氮有机物经微生物的分解而产生氨的作用。能进行这一步骤的微生物类别很多,除了微生物外的生物无此职能。

5、铵盐同化作用:以铵盐做营养,合成含氮有机物的作用。所有的绿色植物和大部分微生物均由此功能。

6、异化性硝酸盐还原作用:硝酸离子在呼吸链中被还原成亚硝酸的作用。只有部分微生物,主要是兼性厌氧菌才能进行此步骤。

7、反硝化作用:即脱氮作用,指硝酸盐转化为气态氮化物(N2 and N2O等)的作用。仅有部分化能微生物有此功能。

8、亚硝酸氨化作用:指亚硝酸经过一些列步骤,转化为氨的作用。仅有部分微生物可以进行此过程。

 

这8类反应,就是自然界中整个氮素循环的全部了。

由此可见微生物在其中所发挥的作用及所处的地位。

不止氮素循环,包括碳素循环、硫素循环等等所有生物圈内的物质循环,全都依赖于微生物所推动的生物地球化学循环。

没有微生物的作用,整个地球生物圈的元素循环将会崩溃。



大体上,N存在于生物圈中的化合形式是NH4+离子或者胺基团,其中的N可以视作-3价。而在无机自然界的N化合物主要是NO3-离子,N为+5价。而促使N这一价态循环变化的就是几乎所有生物的代谢过程。

植物吸收土壤中的铵盐和硝酸盐,进而将这些无机氮同化成植物体内的蛋白质等有机氮。动物直接或间接以植物为食物,将植物体内的有机氮同化成动物体内的有机氮。这一过程为生物体内有机氮的合成。
动植物的遗体、排出物和残落物中的有机氮被微生物分解后形成氨,这一过程是氨化作用。在有氧的条件下,土壤中的氨或铵盐在硝化细菌的作用下最终氧化成硝酸盐,这一过程叫做硝化作用。

氨化作用和硝化作用产生的无机氮,都能被植物吸收利用。在氧气不足的条件下,土壤中的硝酸盐被反硝化细菌等多种微生物还原成亚硝酸盐,并且进一步还原成分子态氮,分子态氮则返回到大气中,这一过程被称作反硝化作用。
由此可见,由于微生物的活动,土壤已成为氮循环中最活跃的区域。

详细见http://baike.baidu.com/view/99546.htm

氮是地球大气中含量最高的元素,含量为78%。它是组成氨基酸的基本元素之一,在生物体内具有重要作用。蛋白质是生命的基础,而没有氮,就难以生成蛋白质。氮也是植物生长的必要养分之一。




以氮元素为例,说说微生物在自然界中的地位和作用?视频

相关评论:
  • 13328345395以氮元素为例,说说微生物在自然界中的地位和作用?
    卓昆凤1、生物固氮:最重要!仅原核固氮微生物才能进行。2、硝化作用:分两步,氨氧化为亚硝酸,and than,亚硝酸氧化为硝酸。由亚硝化细菌和硝化细菌搞定。3、同化性硝酸盐还原作用:指硝酸盐被生物体还原成铵盐,并进一步合成各种含氮有机物的过程。所有绿色植物、多数真菌和一部分原核生物负责这一步骤。4...

  • 13328345395以氮元素为例,说说微生物在自然界中的地位和作用?
    卓昆凤4. 氨化作用:这是指含氮有机物被微生物分解产生氨的过程。能进行这一步骤的微生物种类繁多,而且其他生物无法完成这一功能。5. 铵盐同化作用:这一作用是指以铵盐为营养,合成含氮有机物的过程。所有绿色植物和大部分微生物都具备这一能力。6. 异化性硝酸盐还原作用:这一步骤是硝酸离子在呼吸链中...

  • 13328345395试举例说明微生物在自然中氮素循环的作用。
    卓昆凤【答案】:氮素是核酸及蛋白质的主要成分,是构成生物体的必需元素。因此氮素物质的相互转化和不断地循环,在在自然界十分重要。氮素循环包括微生物的固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用以及植物和微生物的同化作用。1)固氮作用分子态氮被还原成氨或其他氮化物的过程。虽然大气体积中约有78%是分子态...

  • 13328345395为何说微生物在自然界氮素循环中起着关键的作用?
    卓昆凤自然界的氮素循环是各种元素循环的中心,这是由于氮元素在整个生物界中所处的重要地位所决定的。微生物又是整个氮素循环的中心,尤其是一些固氮微生物更可称作开辟整个生物圈氮素“先锋队”。氮元素在自然界中的存在形式主要有以下五种:铵盐、亚硝酸盐、硝酸盐、有机含氮物和大气中的游离氮气。与其他主...

  • 13328345395微生物有那几种固氮体系?举例
    卓昆凤3、联合固氮微生物:这类微生物必须生活在植物根际、叶面或动物肠道等处才能进行固氮,如生脂固氮螺菌属、克雷伯氏菌属等。4、此外,还有一些特殊类型的固氮体系,如念珠藻与真菌共生的藻菌地衣共生固氮体系等。这些固氮体系都是通过还原氮气或亚硝酸盐等方式将氮元素还原成氨的过程。微生物对环境的...

  • 13328345395为什么说微生物在氮素循环中起着重要的作用
    卓昆凤固定无机氮,而正常的情况是植物从土壤中吸收的。所以,微生物中氮的平衡中起重要作用就不难理解了。生物固氮:将氮气转化为氨(只有微生物可以进行)氨化作用:将有机氮转化为无机氮(主要是微生物进行)异化性硝酸盐还原和反硝化作用:无氧呼吸(只有微生物可以进行)硝化作用:化能自养代谢(只有微生物...

  • 13328345395自生固氮微生物的应用
    卓昆凤生物固氮在农业生产中具有十分重要的作用。氮素是农作物从土壤中吸收的一种大量元素,土壤每年因此要失去大量的氮素。如果土壤每年得不到足够的氮素以弥补损失,土壤的含氮量就会下降。土壤可以通过两条途径获得氮素:一条是含氮肥料(包括氮素化肥和各种农家肥料)的施用;另一条是生物固氮。科学家在20...

  • 13328345395简单描述氮在自然界的循环过程
    卓昆凤在自然界,氮元素以分子态、无机结合氮和有机结合氮三种形式存在。大气中含有大量的分子态氮,但是绝大多数生物都不能够利用分子态的氮,只有象豆科植物的根瘤菌一类的细菌和某些蓝绿藻能够将大气中的氮气转变为硝态氮加以利用。植物只能从土壤中吸收无机态的铵态氮和硝态氮,用来合成氨基酸,再进一步合成...

  • 13328345395氮元素在生物体中的作用
    卓昆凤1、氮元素在生物体中的作用。氮元素是生命体的必须元素,是蛋白质、分子核酸、和生物体内各种酶的重要组成部分,在植物生长中被用于制造叶绿素分子,参与光合作用,缺少氮元素的植物会枯萎死亡。虽然空气中含有大约78%的氮气,但他们不能直接被植物利用,需要经过微生物转化,铵态氮和硝态氮才能通过植物的...

  • 13328345395微生物如何吸收氮元素作为营养成分的?
    卓昆凤自然界中存在某些微生物,利用外界环境中的无机物氧化释放的化学能,把CO2和H20合成为贮藏能量的有机物的过程。从其同化的特征看,进行化能合成作用的生物是自养型的。硝化细菌 包括亚硝化细菌和硝化细菌。利用NH3和HNO2氧化所释放的能量合成有机物。 2NH3+3O2=亚硝化细菌=2HNO2+2H2O+能量(1) ...

  • 相关主题精彩

    版权声明:本网站为非赢利性站点,内容来自于网络投稿和网络,若有相关事宜,请联系管理员

    Copyright © 喜物网