Đề tài Vai trò của vi sinh vật trong chu trình sinh địa hóa C,N,P,S

Trường đại học khoa học tự nhiên - ĐHQGHN - Khoa sinhThảo luậnVai trò của vi sinh vật trong chu trình sinh địa hóa C,N,P,SSVTH: Đinh Hữu BốnLớp : K52 spsinhVai trò của vsv 1) Chu trình sinh địa hóa của cacbon2) Chu trình sinh địa hóa của nitrogen 3) Chu trình sinh địa hóa của sulfur4) Chu trình sinh địa hóa của photphoFungi,bacteriaAnimalsDead organismsFossil fuelsMethane(CH4)Plastics and othe artificalproductsAtmospheric CO2 & CO2Disscolved in waterAutotrophs (plants, algae,Photosynthetic bacteria,Chemoautotrophic bacteria)FixationDecompositionRespirationCombustionConsumptionCarbon cycle(Into organic carbon)Chu trình cacbonCH4 & CO2 được tạo thành từ hoạt động của vk sinh metan (hoặc sinh vật hóa dưỡng hữu cơ khác nhờ lên men hô hấp kỵ khí ) Trong dạ cỏ của một số loài nhai lại thì vi sinh vật đóng vai trò tiêu hóa thức ănNgoài ra vsv còn tham gia vào tổng hợp các vitamin và amion axít lên men tạo các axit béo, phân hủy xenluloza Một số vi khuẩn trong dạ cỏFibrobater succinogenes Ruminococcus albusRuminobacter amylophilos Succinonas amylolyticaCác vi khuẩn phân hủy axít béo cộng dưỡng không có nhiều trong dạ cỏ ()Là hai loài vi khuẩn kỵ khí Phân giải xenlulozaVk phân giải tinh bộtModified from D. T. Krohne, General Ecology15%/yearCO2 & CH4Chu trình nitrogenNhững sinh vật có khả năng cố định đạm là vi khuẩn và tảo gồm hai nhóm : Nhóm cộng sinh(chủ yếu là vi khuẩn một số ít là tảo và nấm)Nhóm sống tự do (vk, tảo)Vi khuẩn tía (Rhodopeudomonas capsulata)Vk có khả năng cố định nitơ gồm các loài thuộc chi Rhizobium sống cộng sinh với các cây họ đậuVd :cỏ 3 lá (Trifolium sp)Trong môi trường nứơc vk cố định nitơ khác phong phú thường gặp những loài vk kỵ khí thuộc chi Clostridium ,Methano,Bacterium,Methanococcus, etcChu trình nitrogen Tham gia vào quá trình amon hóa Rất nhiều vi khuẩn dị dưỡng, Actinomycetes và nấm trong đất, trong nước lại sử dụng các hợp chất hữu cơ giàu đạm, cuối cùng chúng thải ra môi trường các dạng nitơ vô cơ (NO2-, NO3- và NH3) - Quá trình nitrat hoá (Nitrification)Quá trình biến đổi của NH3, NH4+ thành NO2-, NO3- được gọi là quá trình nitrit hoá và nitrat hoá hay gọi chung là quá trình nitrat hoá. Quá trình này phụ thuộc vào pH của môi trường và xảy ra chậm chạp, Trong điều kiện pH thấp, tuy không phải tất cả, quá trình nitrat trải qua hai bước:Những đại diện của chủng vi sinh vật Nitrosomonas có thể biến đổi amoniac thành nitrit, một chất độc thậm chí với hàm lượng rất N2 in atmosphereOrganisms(proteins,nucleic.acids,etc..)NH3NO2-Wastes,Dead cellsNO3-NO2-NH4+DeamiantionAmmonification(sư. Amnoni hóa)Nitrogen fixation NitrificationNitrogen cycleSulfur cycle Proteins(dead organisms) Proteins (Animals) Proteins(Plants, algae,prokatyotes)SO42-S0H2S Dissimilation(microorganisms)Reduction(bacteria)Oxidation(bacteria)Oxidation(bacteria)Chu trình sulfurTrong điều kiện yếm khí axit sunphuric (H2SO4) có thể trực tiếp bị khử cho sunphit (Do các vi khuẩn Escheria và Proteus)Sunphat cũng bị khử trong điều kiện kị khí cho lưu huỳnh nguyên ttó hay sunphit (do vi khuẩn dị dưỡng Desulfovibrio,Escheria & Aerobacter)Sự tồn tại của các loài vi khuẩn khử sunphat như Methanococcus thermolithotrophicus và Methanobacterium thermautotrophium ở nhiệt độ rất cao (70 - 1000C). Có thể giải thích được quá trình hình thành H2S trong các vùng đáy biển sâu (Hydrothermal), các giếng dầu... (Stetter và nnk., 1987). Các vi khuẩn màu xanh rõ ràng có thể oxy hóa sunphit chỉ đến lưu huỳnh nguyên tố, trong khi đó, vi khuẩn màu đỏ có thể thực hiện oxy hóa đến giai đoạn sunphat: 6CO2 + 12H2O + 3H2S → C6H12O6 + 6 H2O + 3 SO42- + 6H+- Sự chuyển hóa của hydro sunphit (H2S) sang lưu huỳnh nguyên tố, rồi từ đó sang sunphat (SO42-) do hoạt động của vi khuẩn lưu huỳnh không màu hoặc màu xanh hay màu đỏ.- Sự oxy hóa hydro sunphit thành sunphat lại do sự phân giải của vi khuẩn Thiobacillus. - Sunphat bị phân hủy kỵ khí để tạo thành hydro sunphit là nhờ hoạt động của vi khuẩn Desulfovibrio.Chu trình photphoNgười ta đã thống kê được 9 loài thực vật lớn (Macrophyta) phổ biến tham gia vào việc tìm kiếm và khai thác photpho trong các “mỏ” như thế thuộc các chi Myriophyllum, Potamogeton, Callitriche, Elodea và Najas...Ở biển, sự phân huỷ sinh học diễn ra rất chậm, khó để phốt pho sớm trở lại tuần hoàn. Tham gia vào sự tái tạo này chủ yếu là nguyên sinh động vật (Protozoa) và động vật đa bào (Metazoa) có kích thước nhỏ.Phosphorus CycleThe end