爲什麼微生物能分解有機物釋放二氧化碳?
題目:
爲什麼微生物能分解有機物釋放二氧化碳?
解答:
微生物是生命體,爲了維持生命狀態它需要能量供給,這些能量正是由微生物通過呼吸作用分解有機物產生的,而這個過程往往伴隨著二氧化碳的產生
微生物的呼吸作用
微生物通過生物氧化反應獲得能量的代謝過程.不同的微生物,能分別利用葡萄糖或其他小分子有機物或無機物爲基質,以分子氧或無機物或小分子有機物爲最終電子受體,通過生物氧化,獲得能量.根據最終電子受體不同,可將微生物的呼吸作用分爲有氧呼吸、無氧呼吸和發酵三種類型.
有氧呼吸 以分子氧(O2)爲最終電子受體,其中化能異養菌以有機物(主要是葡萄糖)爲基質,經糖酵解、三羧酸循環,並經電子傳遞鏈將電子傳遞給O2,獲得能量;化能自養菌以無機物爲基質,通過無機物的氧化獲得能量,例如硝化細菌以氨(NH3)、亞硝化細菌以亞硝酸(NO2-)爲基質(見硝化作用).進行有氧呼吸的微生物大多爲好氧菌(需氧菌),部分爲兼性厭氧菌.
無氧呼吸 以無機氧化物爲最終電子受體.這類微生物生活在缺氧的環境中,以無機物作爲有機質氧化的最終電子受體.如反硝化細菌以硝酸(NO3-),反硫化細菌以硫酸(SO4-)爲電子受體(見反硝化作用、反硫化作用).
發酵 以有機物爲最終電子受體.亦稱無氧呼吸.作爲最終電子受體的有機物,通常是基質不完全氧化的中間產物.微生物在無氧條件下,以葡萄糖爲基質,通過糖酵解生成丙酮酸,是大多數微生物發酵的共同基礎.由於微生物不同,其代謝途徑和最終產物也不同,如乙醇發酵、乳酸發酵等.發酵是大多數厭氧菌(除進行無氧呼吸的厭氧菌)獲得能量的唯一方式.但這種氧化作用不徹底,只放出部分能量.兼性厭氧菌在缺氧環境中,也通過發酵獲得能量.
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