教案10 微生物对有机物的分解作用
高中生物菌类分解教案
高中生物菌类分解教案
目标：了解菌类在生态系统中的重要作用，掌握菌类分解有机物的过程和机制。
一、前导知识概念导入（5分钟）
1. 回顾生物分类中菌类的位置及其重要性。
2. 提出问题：菌类在生态系统中扮演什么角色？它们如何分解有机物？
二、学习内容展示（15分钟）
1. 讲解菌类分解的定义及其重要性。
2. 介绍菌类分解有机物的过程：通过分泌外生酶、吞噬等方式分解有机物为简单的物质。
3. 详细说明菌类分解的机制：外生酶作用、内吞咽体等。
三、实验环节（20分钟）
1. 实验目的：观察不同条件下菌类对有机物的分解能力。
2. 实验步骤：
a. 准备不同条件下的培养皿：一般条件、低温、缺氧等。
b. 分别加入相同量的有机物，如纸、果皮、面包渣等。
c. 放置培养皿，观察并记录菌类分解的情况。
3. 实验总结与讨论：根据实验结果讨论菌类分解的条件和机理。
四、知识梳理（10分钟）
1. 提问：菌类如何分解有机物？它们在生态系统中有什么重要作用？
2. 回答问题并总结要点。
五、练习与作业（5分钟）
1. 练习题：描述菌类分解有机物的过程及作用。
2. 布置作业：查阅资料，探究当代生态学中菌类分解的新进展。
六、课堂反馈（5分钟）
1. 学生提问，教师解答相关疑问。
2. 学生思考并讨论菌类分解对生态系统的影响。
注：教案可适当调整实验内容或增加生物图谱的绘制等活动。
“土壤微生物的分解作用”实验研究
“土壤微生物的分解作用”实验研究
实验目的：研究土壤中微生物对有机物的分解作用。
实验材料：
1. 不同种类的有机物，如果皮、蔬菜残渣、泥炭等。
2. 老鼠食盐酸。
3. 不同种类的土壤样本。
4. 三角瓶、玻璃棒、塞子等实验器材。
实验步骤：
1. 将不同种类的有机物分别取出一定量，如果皮、蔬菜残渣、
泥炭等，放入三角瓶中。
2. 取三个土壤样本，分别命名为A、B、C。
3. 在A土壤样本中加入果皮，B土壤样本中加入蔬菜残渣，C
土壤样本中加入泥炭，每个样本中的有机物量应该相等。
4. 在每个三角瓶中加入适量的老鼠食盐酸，促进微生物的生长。
5. 用玻璃棒轻轻拌匀土壤样本和有机物，然后用塞子封闭三角瓶，防止外界空气和微生物的干扰。
6. 将三个三角瓶放置在室温下，不要直接接触阳光和强风。
7. 每天观察有机物的分解情况，并记录下来。
实验结果：
经过一段时间的观察和记录，可以发现，不同种类的有机物被
微生物的分解速度是不同的，泥炭的分解速度比果皮和蔬菜残渣要
慢一些。
此外，土壤中微生物的多少、气温和湿度等因素也会影响
分解速度。
实验结论：
土壤中的微生物可以通过分解有机物来释放营养物质，并进一
步维护生态系统的平衡。
同时，不同种类的有机物在分解过程中由
于其分子结构的不同，需要各种类型的微生物才能顺利分解。
因此，保护土壤中的微生物生物多样性也是非常重要的。
第十章微生物对污染物分解与转化作用
有机酸、醇 + 微生物
CO2、NH3、H2S、PO34 等 + 能量
CO2、CH4 + 能量
产酸细菌的作用
甲烷细菌的作用
有机物的厌氧分解
10
第一节 微生物对有机物的分解作用
厌氧分解（降解）的三阶段、四类群过程
有机物 Ⅰ 发酵性细菌 脂肪酸（丙酸、丁酸、乳酸等）、醇类
Ⅱ 产氢产乙酸细菌
乙酸
Ⅳ
同型产乙 酸细菌
生物分解类型
生物去除 （Bioelimination）
初级分解（Primary biodegradation）
环境可接收的分解 （Environmentally acceptable biodegradation） 完全分解(矿化) （Ultimate biodegradation）
特点
分解对象有机物的 分析方法
毒性达到环境安全要求的程度。
官能团分析
毒性测试
有机化合物被分解成稳定无机物（CO2、H2O 总有机碳分析
等）的分解
产生的CO2分5 析
第一节 微生物对有机物的分解作用
根据分解 条件分类
好氧分解：在好氧条件下进行的分解 厌氧分解：在厌氧条件下进行的分解
好氧呼吸 厌氧呼吸 发酵
微生 物的 分类
• 好氧微生物（aerobe）：只能在有氧条件下生 长，没有氧气无法生存
臭味物质
S—— H2S
P—— PO43
低级脂肪酸也有臭味 12
第一节 微生物对有机物的分解作用
好氧分解与厌氧分解的比较
• 好氧降解的有机物降解速率快、彻底； • 能量利用率高； • 菌体转化率高（合成系数大）、合成速率快
产生差别的主要原因：能量代谢水平（利用程度）不同
教案10 微生物对有机物的分解作用
一、微生物对有机物的分解作用（3） 有机物的厌氧生物分解
3.厌氧分解影响因素
(五)营养与C/N比。与好氧法相比，厌氧处理对污水中N、P要求较 低。有资料报导，只要达到COD:N:P=800：5：1即可以满足厌氧处理的 营养要求。但一般来讲，要求C/N比达到（10～20）：1为宜。如太高则 细胞含氮量不足，消化液的缓冲能力低，pH容易降低，若太低，氮量过 高，pH可能上升，铵盐容易积累，会抑制厌氧过程 。 （六）有毒物质。重金属能使酶变性以及其与氢氧化物的絮凝作 用亦能使酶沉淀；H2S的毒害作用：脱硫弧菌会优先还原SO42-和SO32-， 产生H2S ，形成与产甲烷菌对基质的竞争， H2S 对产甲烷菌的毒害作 用更进一步影响系统的正常工作；氨的毒害作用：当有机酸积累时，pH 降低，此时NH3转变为NH4+，当浓度超过150mg/L时，消化受抑制。
<0.1
<0.3
差
一、微生物对有机物的分解作用（3） 有机物的厌氧生物分解
2.厌氧分解机理
合成
细胞物质
两段理论
有机物++微生 物 （COHNSP）
氧化（呼吸）
细胞物质 有机酸、醇 CO2、H2O、NH3 SO42-、PO43-+能量
+微生物
CO2、CH4 + 能量
产酸细菌的作用
甲烷细菌的作用
一、微生物对有机物的分解作用（3） 有机物的厌氧生物分解
（1）有机物的氧化
一般可表示：细菌C5H7NO2；真菌C10H17NO6 ；藻类C5H8NO2；原生动物C7H14NO3
1 1 1 CxHyOz ( x y z )O2 xCO2 yH 2O 能量 4 2 2
ny n z 5)O 2 4 2 1 C5 H 7 NO2 +(nx-5)CO2 + ( ny 4)H 2O 能量 2 n(CxHyOz ) NH 3 (nx
七年级生物教案：有机物的分解利用
七年级生物教案：有机物的分解利用第一章：引言教学目标：1. 让学生了解有机物分解利用的概念和重要性。
2. 培养学生对生物学的兴趣和好奇心。
教学内容：1. 有机物的定义和特点。
2. 有机物分解利用的意义。
教学步骤：1. 引入有机物的概念，让学生举例说明有机物。
2. 讲解有机物的特点，如大分子、多样性等。
3. 引导学生思考有机物分解利用的重要性。
4. 讲解有机物分解利用的意义，如能量释放、物质循环等。
教学活动：1. 学生展示对有机物的了解，进行小组讨论。
2. 学生进行实验观察，如有机物的燃烧等。
第二章：有机物的分解过程教学目标：1. 让学生了解有机物分解的过程和方式。
2. 培养学生对生物学实验的操作能力。
教学内容：1. 有机物分解的酶的作用。
2. 有机物分解的方式，如水解、氧化等。
教学步骤：1. 讲解酶的作用，如加速化学反应等。
2. 引导学生了解有机物分解的方式。
3. 进行实验操作，观察有机物分解的过程。
教学活动：1. 学生进行小组讨论，了解酶的作用。
2. 学生进行实验操作，如有机物的水解实验。
第三章：微生物在有机物分解中的作用教学目标：1. 让学生了解微生物在有机物分解中的重要作用。
2. 培养学生对微生物学的基本概念的了解。
教学内容：1. 微生物的定义和分类。
2. 微生物在有机物分解中的作用，如产生酶等。
教学步骤：1. 讲解微生物的定义和分类。
2. 引导学生了解微生物在有机物分解中的作用。
3. 进行实验操作，观察微生物对有机物分解的影响。
教学活动：1. 学生进行小组讨论，了解微生物的定义和分类。
2. 学生进行实验操作，如微生物分解实验。
第四章：有机物分解利用的意义教学目标：1. 让学生了解有机物分解利用对生态环境的重要性。
2. 培养学生对环境保护的意识。
教学内容：1. 有机物分解利用对生态环境的影响。
2. 有机物分解利用在农业生产中的应用。
教学步骤：1. 讲解有机物分解利用对生态环境的重要性。
2. 引导学生了解有机物分解利用在农业生产中的应用。
微生物的分解作用
微生物的分解作用
微生物的分解作用是指生物体组成以及其他有机物在微生物的作用下，通过一系列化学反应而分解成简单的化合物和元素，最终形成能够被生物系统重新利用的有机物。
它是土壤中重要的生命活动之一，也是土壤生态系统中重要的生物过程。
微生物的分解作用是微生物对有机物的分解过程，其中微生物利用有机物的有机碳，氮，磷，硫等元素，并将它们转化为可以再次被生物系统利用的单元，如小分子有机酸，氨基酸，核酸，糖，等。
通常情况下，微生物的分解作用是一个复杂的系统，它受到环境因素的影响，而且涉及到多种微生物的参与。
微生物分解作用可以分为三个主要步骤：
1）降解作用：微生物将复杂的有机物质分解成较小的物质，如蛋白质分解为氨基酸，淀粉分解为单糖，脂肪分解为脂肪酸等。
2）细菌的代谢作用：微生物将较小的有机物质进一步代谢，如氨基酸分解为二氧化碳和水，脂肪酸分解为短链醇等。
3）矿化作用：微生物将有机物质中的碳、氮、磷、硫等元素分解为无机物，如硝酸盐等，使这些元素可以被生物系统再次利用。
微生物分解作用可以改善土壤的物理性质和化学性质，从而促进土壤的生物活性、肥力和营养状况的改善。
它不仅提供了大量的有机物质可供植物生长，而且还可以提供大量的无机养分，如氮、磷和硫等元素，从而改善土壤的生态环境。
微生物分解作用可以促进水土保持，减少水土流失，保护土壤表层，维护土壤的生态系统，减少污染物的污染，减少农药的使用，促进和改善土壤的肥力，使用土壤的有效性更高，提高作物的产量和品质，改善农业生态环境，改善人们的生活环境等。
微生物的分解作用是土壤生态系统中重要的生物过程，对植物生长，土壤性质，水土保持，环境保护，农业生产等方面都具有重要意义。
微生物在环境中的分解和转化作用
微生物在环境中的分解和转化作用简介：微生物是一类微小的生物体，包括细菌、真菌、原生动物和病毒等。
在自然界中，微生物扮演着非常重要的角色，尤其是在环境中的分解和转化作用上。
本文将探讨微生物在环境中的分解和转化作用，包括其对土壤、水体和空气中的有机物质的分解，以及有害物质的转化和降解。
1. 微生物对土壤中有机物质的分解作用土壤是生物活动的重要场所，其中包含大量的有机物质。
微生物通过分解有机物质，将其转化为更简单的化合物，供植物吸收和利用。
这种分解作用主要是由细菌和真菌完成的。
细菌通过分泌酶类物质，将有机物质降解为小分子的有机物和无机物。
例如，硝化细菌可以将土壤中的氨氮转化为硝酸盐，供植物吸收和利用。
而腐殖质降解细菌则能将有机质转化为可供植物利用的无机物。
真菌则通过分泌酶类物质，将有机物质分解为低分子量化合物，如果糖、葡萄糖等，供自身生长和繁殖使用。
同时，真菌也能将有机物质分解为二氧化碳和水，释放到土壤中。
2. 微生物对水体中有机物质的分解作用水体是它们生存和繁殖的重要场所，但水体中的有机物质也是微生物活动的主要来源。
微生物通过对水体中的有机物质的分解作用，使其转化为无机物，进一步影响水体的质量与生态系统。
细菌和真菌同样扮演了关键的角色。
细菌通过对有机物质的分解，将其转化为碳酸盐、氨氮等无机物质，进一步影响水体中的生态环境。
真菌则分泌酶类物质，将有机物质分解为低分子量化合物，其中一些还能作为浮游生物的食物来源。
此外，微生物在水体中的分解作用还有助于维持水体的营养循环。
细菌通过分解植物和动物的遗体，将有机物质转化为无机物质，进一步为水中的生物提供养分。
3. 微生物对空气中有机物质的分解作用尽管空气中有机物质的含量较低，但微生物在其中的作用同样不可忽视。
微生物通过空气中的悬浮颗粒和微粒，吸附和附着微生物，并利用其中的有机物质进行生长和繁殖。
细菌能够分解空气中的有机物质，将其转化为二氧化碳和水。
此外，微生物还可以利用颗粒物质中的有机物质进行代谢，如异养细菌通过分解硫化氢等有机物质，进一步转化为无机物质。
微生物对污染物的分解作用
厌氧固氮菌是通过发酵碳水化合物至丙酮酸，有丙酮酸 磷酸解过程中合成ATP提供固蛋所需。好氧固氮菌则是通过 好氧呼吸由TCA循环产生FADH2、NADH2等经电子传递链 产生ATP
1、大多数细菌、放线菌及真菌利用硝酸盐为氮素营养， 通过硝酸还原酶的作用将硝酸还原成氨。
HNO3 2[H ] HNO2 2[H ] HNO H2O HN (OH )2 2[H ] NH2OH 2[H ] NH3
2、反硝化细菌（兼性厌氧菌）在厌氧条件下，将硝酸还原 为氮气
有氧条件下分解木质素比厌氧条件下快，真菌分解木 质素比细菌快。
七、烃类物质的转化
1、烷烃的转化
烷烃的通式 CnH2n2 ，可被微生物氧化 CH4 2O2 CO2 2H2O 887kJ
氧化1mol甲烷需要2mol氧气，形成1mol二氧化碳，但 是由于有一部分甲烷要参与组成细胞物质。
微生物对污染物的分解与 转化
第一节 微生物对有机物的分解作用
一、生物分解的一般特点与分类
微生物对有机物的分解作用一般被称为“生物分解” 或者“生物降解”
有机物的生物分解是通过一系列的生化反映，最 终将有机物经逐步分解成小分子的有机物或简单 无机物的过程。
有机物的生物 分解类型
生物去除 初级分解 环境可接收的分解 完全分解
甘油的转化：
脂肪酸的β氧化：
奇数碳原子的 脂肪酸β氧化， 产物除了乙酰 辅酶A外，还 有丙酸。
能量的计算：
18C硬脂酸完全氧化可产生大量能量。1mol硬脂酰辅酶A 每经一次β氧化作用，产生1mol乙酰辅酶A，1mol FADH2， 以及1mol NADH2。
微生物对有机物的降解作用
四 存在问题及发展方向
1.存在问题
（1）微生物对有机物的降解有一定的选择性； （2）微生物不能将有机物彻底降解； （3）某些有机物经生物降解后，毒性增加。如三氯乙 烯 （TCE）降解的产物之一氯乙烯（VC）是致癌物。
2.发展方向
（1）通过基因工程，培养“超级菌”和“混合菌”，使其可
同时
分解多种有机污染物；
（3）污染物的性质
有机物的分子量、空问结构、取代基的种类及数量 等都影响到微生物对其降解的难易程度。一般情况下， 高分子化合物比低分子量化合物难降解，聚合物、复合 物更能抗生物降解；空间结构简单的比结构复杂的容易 降胞解 菌W；B苯C环-3上所有降-解0H。或-NH2 的化合物都比较容易被假单
（4）环境条件
对于各种杀虫剂的微生物降解途径已比较清楚，表1 列举了几种主要的降解途径。
2.影响因素
（1）营养物质
微生物分解有机物一般利用有机污染物作为碳源， 但同时需要其他的营养物质，如氮源、能源、无机盐和 水。
（2）电子受体
有机污染物氧化分解的最终电子受体的种类和浓度 极大地影响着污染物降解的速率和程度。微生物氧化还 原反应的最终电子受体包括溶解氧、有机物分解的中间 产物和无机酸根（如硝酸根、硫酸根和碳酸根等）三大 类。
有机质
CO2
以多环芳烃（PAHs）和农药的降解为例来说明。
①微生物对PAHs降解主要有两种代谢方式
a.以PAHs为唯一碳源和能源代谢机理 在多环芳烃的诱导和微生物分泌的单加氧酶或双加氧酶
的催化作用下，把氧加到苯环上，形成C-0键，再经过加氢、 脱水等作用使C-C键断裂，苯环数减少。
b.与其它有机质共代谢机理 PAHs苯环的断开主要是靠加氧酶的作用：加氧酶把氧加
微生物对有机物的降解作用
微生物对有机物的降解作用微生物对有机物的降解作用是指一类微生物通过代谢作用，将有机物转化为无机物或其他化合物的过程。
这一过程在自然界中起着重要的作用，不仅对环境的保护和气候的稳定具有重要意义，还对土壤肥力、废水处理、食物循环等产生积极影响。
微生物是地球上最早出现的生物物种之一，数千万年来一直扮演着有机物降解的重要角色。
微生物通过分解废物和死亡生物体，将大分子有机物转化为小分子有机物，并将水分、碳、氮、磷等元素释放到环境中。
这一过程是有机循环的重要环节，使得这些元素能够重新进入生物圈，为生物体的生长提供养分。
在自然环境中，许多种类的微生物都能够进行有机物的降解。
其中最为常见的是细菌和真菌。
这些微生物具有丰富的降解能力，可以分解多种不同类型的有机物，如碳水化合物、脂肪、蛋白质等。
微生物降解有机物的过程通常分为三个阶段：分泌酶阶段、呼吸代谢阶段和产物生成阶段。
首先，在分泌酶阶段，微生物分泌特定类型的酶，如脂肪酶、蛋白酶、纤维素酶等，将复杂的有机物降解为较小的有机物。
这些酶能够将有机物分解为单体，如单糖、氨基酸和脂肪酸等。
然后，在呼吸代谢阶段，微生物利用降解产生的有机物进行呼吸作用，通过进一步代谢有机物产生能量。
这一过程中，有机物被氧化，产生二氧化碳、水和能量。
最后，产物生成阶段，微生物通过降解和代谢过程生成一系列的产物。
这些产物可以进一步被其他微生物降解，或者作为养分被其他生物利用。
微生物降解有机物的过程是非常复杂的，参与的微生物种类繁多，酶的类型也非常多样化。
微生物的降解能力主要受到温度、湿度、养分和pH等环境因素的影响。
细菌和真菌都有一些环境适应性，它们各自在不同的环境条件下分解不同类型的有机物，互相配合，形成一个复杂的生态系统。
微生物降解有机物对环境的保护和气候的稳定具有重要意义。
通过微生物的降解作用，废物和死亡生物体得到清理，减少了污染物的积累。
同时，通过释放二氧化碳等气体，微生物还能控制大气中温室气体的浓度，维持地球的气候平衡。
微生物对土壤中有机质的分解研究
微生物对土壤中有机质的分解研究土壤是地球上最重要的生态系统之一，其中包含着大量的有机质。
有机质的分解是土壤中微生物活动的主要过程之一。
本文将探讨微生物对土壤中有机质的分解过程及其对土壤的影响。
一、微生物对有机质分解的作用微生物在土壤中广泛存在并且生活活跃。
它们通过分解有机质来获得能量和养分，并且还能将有机质分解产物转化为可供其他生物利用的形式。
微生物对有机质的分解作用主要包括以下几个方面：1. 分解有机物质的酶活性：微生物分泌的酶能够催化有机物质的降解过程，将复杂的有机物质分解为简单的有机分子，包括脂肪、蛋白质和碳水化合物等。
2. 能量和养分的获取：微生物通过分解有机物质来获得能量和养分，维持其正常的生长和代谢活动。
这种能量和养分的转化过程促进了土壤中的生态循环。
3. 促进土壤结构的形成：微生物代谢产生的胞外多糖，能够黏结和团聚土壤颗粒，有助于土壤形成良好的结构，改善土壤的保水保肥能力。
二、微生物对有机质分解速率的影响因素微生物对土壤有机质的分解速率受到多种因素的影响，包括土壤性质、环境条件和微生物群落结构等。
1. 土壤性质：土壤粒径、质地和水分等性质会影响微生物的生存和活动。
比如，砂质土壤对微生物群落的生长和代谢活动更有利于湿润土壤。
2. 环境因素：环境因素如温度、湿度和氧气等都会对微生物活动产生影响。
适宜的温度和湿度可以促进微生物的代谢，提高分解速率。
3. 微生物群落结构：不同种类的微生物对有机质的分解能力不同。
微生物群落的多样性和丰富度越高，对有机质的分解能力也就越强。
三、微生物对土壤有机质分解的生态功能微生物对土壤有机质的分解不仅仅是一个生化反应过程，它还具有重要的生态功能。
1. 养分循环：微生物将土壤有机质分解产物转化为无机形式的养分，如氮、磷、钾等，为植物吸收利用提供了可供利用的形式。
这有助于提高土壤肥力。
2. 碳循环：微生物通过分解有机质释放出二氧化碳等温室气体，参与到碳循环的过程中。
初中生物有机物的分解教案
初中生物有机物的分解教案一、教学目标：1. 了解有机物的概念和组成。
2. 了解有机物的来源和重要性。
3. 掌握有机物的常见分解方式。
4. 了解有机物分解产物的重新利用方式。
二、教学重点与难点：1. 有机物的组成和来源。
2. 有机物的分解方式和产物的重新利用。
三、教学内容：1. 有机物的概念和组成有机物是由碳、氢、氧和其它元素组成的物质，是生命活动的基础物质。
有机物可以来自于动植物、微生物等生物体，也可以通过化石燃料等非生物体来获取。
2. 有机物的分解方式有机物主要通过生物分解和非生物分解两种方式进行分解。
生物分解是指在生物体内或通过微生物等生物体介入下，将有机物降解为小分子产物的过程；非生物分解是指在无生物介入下，由于化学反应等影响，有机物发生分解的过程。
3. 有机物的产物重新利用有机物分解产物可以通过各种方式重新利用，如有机物的部分分解产物可以被其他生物体吸收并再次合成有机物，形成物质循环；有机物分解产物也可以被土壤做为养分，促进土壤的肥沃。
四、教学过程：1. 引入：通过展示不同的有机物，引出有机物的概念和重要性。
2. 探究：通过实验或案例，让学生了解有机物的来源和分解方式。
3. 总结：总结有机物的组成、来源、分解方式及产物重新利用方式。
4. 拓展：引导学生探讨有机物的重要性及环境保护意义。
五、课后作业：设计实验或小调研，让学生继续了解有机物的分解过程及产物的再利用。
六、教学评价：通过课堂讨论、小测验等形式，检查学生对有机物分解的理解和应用能力。
七、教学反思：根据学生的学习情况调整教学内容或方法，提高学生对生物有机物的理解和应用能力。
微生物在生物圈中的作用教案
微生物在生物圈中的作用教案第一部分：导入引入：微生物正在你的身体内部和周围的环境中发挥重要作用。
微生物是一类非常微小的生物体，包括细菌、真菌和病毒。
它们存在于地球上的每一个角落，对维持生态平衡和人类健康起着至关重要的作用。
提问：你知道微生物在生物圈中起到了哪些作用吗？第二部分：探究微生物的作用1. 促进土壤健康微生物是土壤中一种非常重要的组成部分，它们能够分解有机物质，释放养分，促进植物的生长。
此外，某些微生物还能与植物根系形成共生关系，为植物提供额外的养分。
因此，我们可以通过增加土壤中的微生物数量，改善土壤质量，提高农作物产量。
2. 维持水体健康微生物在水体中的作用同样重要。
它们可以降解有机物质和污染物，保持水体的清洁和透明度。
此外，一些微生物还能够利用废弃物中的有机物质进行光合作用，生成氧气，并提供给其他生物使用。
因此，微生物对于水体生态系统的稳定和健康起着至关重要的作用。
3. 保护人类健康微生物在人类健康中发挥着重要作用。
人体内有大量的微生物群落，被称为微生物群。
其中一些微生物起到保护作用，帮助我们抵抗病原微生物的入侵。
同时，我们也可以通过调整和改善微生物群落来维持身体健康。
例如，饮用益生菌酸奶能够增加肠道中有益微生物的数量，促进消化和营养吸收。
第三部分：应用案例案例一：生物修复微生物在生物修复中起到了重要作用。
在油污染的土壤或水体中，一些具有降解能力的微生物可以吸收和分解石油类物质，从而恢复受污染的环境。
这种方法成为生物降解技术，已经在实际应用中得到了广泛使用。
案例二：微生物肥料一些微生物可以和植物根系形成共生关系，帮助植物吸收更多的养分。
这种微生物肥料不仅能提高作物的产量和质量，还可以减少对化学肥料的依赖，减少环境污染。
第四部分：总结微生物在生物圈中起到了多种重要作用，包括促进土壤健康、维持水体健康和保护人类健康等。
通过了解微生物的作用，我们可以利用它们来改善环境和维护人类健康。
因此，加强对微生物的学习和研究对于可持续发展和生态平衡具有重要意义。
微生物的有机物降解
生物处理构筑物内所增加的细胞物。
活性污泥法
空气
初次沉 淀池
曝气池 再生池
二次沉 淀池
有机物的生物分解类型及其特点
生物分解类型
生物去除 （Bioelimination）
初级分解（Primary biodegradation）
环境可接收的分解 （Environmentally acceptable biodegradation）
完全分解 （Ultimate biodegradation）
特点
分解对象有机物 的分析方法
由于微生物细胞、活性污泥等的吸附作用使 化学物质浓度降低的一种现象。这里所说的 “生物去除”不是真正意义上的分解，而是 一种表观现象，也可称为“表观生物分解”。
各种色谱分析 有机碳分析
在分解过程中，化学物质的分子结构发生变 化，从而失去原化学物质特征的分解。
经过生物分解，化学物质的物理化学性质和 毒性达到环境安全要求的程度。
根据分解 条件分类
好氧分解：在好氧条件下进行的分解 厌氧分解：在厌氧条件下进行的分解
好氧呼吸 厌氧呼吸 发酵
微生 物的 分类
好氧微生物（aerobe）：只能在有氧条件下生长， 没有氧气无法生存.
厌氧微生物（anaerobe）：只能在没有氧气的环境 下生长，有氧气反而不能生长。
兼性微生物（facultative aerobe）：即可在有氧条 件下，也可在无氧条件下生长。在自然 界中，大多数微生物属于这一类。
细胞物质（微生物的生长）
生物分解后的去向 分解产物（CO2、小分子有机物等）
微生物对环境中有机物的分解与利用
微生物对环境中有机物的分解与利用微生物是指那些不能用肉眼直接观察到的微小生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
它们存在于自然界的各个环境中，并且在生态系统中扮演着重要的角色。
本文将探讨微生物在环境中对有机物的分解与利用过程。
一、微生物的分解作用微生物具有非常强大的分解能力，能够将复杂的有机物分解成简单的无机物，完成有机物食物链的转化。
细菌是最常见的一类微生物，它们能够通过分泌酶来降解各种有机物。
比如，腐败的果实中会滋生大量的细菌，它们分解果肉中的糖类、蛋白质等有机物，将其分解成小分子物质，使得果实腐败。
真菌也是一类重要的分解微生物，其具有分泌各种酶的能力，可以分解植物的纤维素、木质素等复杂有机物。
真菌在土壤中能够寻找到有机物的源头，慢慢分解并将其转化为可供其他生物利用的物质。
二、微生物的能量转化微生物的分解作用不仅仅是将有机物分解成无机物，它们还能将有机物转化为能量，并进一步提供给其他生物利用。
微生物通过分解有机物，产生可溶性有机物和氨氮等物质，然后通过吸收和代谢这些物质来获取能量。
细菌可以获得能量的方式有很多，包括好氧呼吸、厌氧呼吸、光合作用等。
比如，一些细菌利用有机物进行好氧呼吸产生能量，并将产生的二氧化碳排放到环境中。
同时，细菌还可以通过厌氧呼吸将有机物转化为甲烷等气体，进而提供能量。
三、微生物的循环作用微生物在有机物分解过程中，不仅仅是将有机物转化为无机物，同时还可以将无机物再次转化为有机物，使得有机物循环再利用。
这种循环利用被称为微生物的循环作用。
一方面，微生物可以将无机碳转化为有机碳，实现碳的循环。
一些细菌通过光合作用将二氧化碳转化为有机物，同时释放氧气，并将有机物积累在体内或者排泄到环境中。
这些有机物可供其他生物利用，形成新的食物链。
另一方面，微生物也能够将无机氮转化为有机氮，实现氮的循环。
比如，一类称为氨氧化细菌的微生物，能够将氨氮转化为亚硝酸盐和硝酸盐等化合物，然后这些化合物又能够被其他微生物转化为氨氮，实现无机氮的循环。
微生物对有机物的降解作用
微生物对有机物的降解作用摘要：本文介绍了有机物的性质、污染状况及处理方法；以多环芳烃和农药为例阐述了微生物降解有机物的机理及影响因素；综述了国内外研究较多的几种生物难降解污染物微生物处理技术的进展，并对今后的几个研究发展方向进行了展望。
关键词：微生物有机物降解作用1 引言有机污染物是指以碳水化合物、蛋白质、氨基酸以及脂肪等形式存在的天然有机物质及某些其他可生物降解的人工合成有机物质为组成的污染物，主要包括酚类化合物、芳香族化合物、氯代脂肪族化合物和腈类化合物等。
目前，由于大量工业废水和生活污水未达标排放，以及广大农村地区大量使用化肥和农药等农用化学物质，使我国水体和土壤受到不同程度的污染，严重的破坏了地球的生态平衡。
七大水系的411个地表水监测断面中，水质为Ⅰ～Ⅲ类、Ⅳ～Ⅴ类和劣Ⅴ类的断面比例分别为41％、32％和27％。
其中，珠江、长江水质较好，辽河、淮河、黄河、松花江水质较差，海河污染严重。
而农业土壤中15 种多环芳烃（PAHs）总量的平均值为4.3mg/kg，且主要以4环以上具有致癌作用的污染物为主，占总含量的约85 %，仅有6%的采样点尚处于安全级。
而工业区附近的土壤污染远远高于农业土壤：多氯联苯、多环芳烃、塑料增塑剂等，这些高致癌的物质可以很容易在重工业区周围的土壤中被检测到，而且超过国家标准多倍。
处理有机物的一般方法可分为三大类[1]：物理方法：主要有吸收法、洗脱法、萃取法、蒸馏法和汽提法等；化学方法：如光催化氧化法、超临界水氧化法、湿式氧化法、以及声化学氧化法等，这一方法应用较多；生物方法：包括植物修复，动物修复和微生物降解三类技术。
与其他处理方法相比，微生物降解有机物具有无可比拟优势：（1）微生物可将有机物彻底分解成CO2和H2O，永久的消除污染物，无二次污染；（2）降解过程迅速，费用低，为传统物理、化学方法费用的30%～50%；（3）降解过程低碳节能，符合现在节能减排的环保理念。
七年级生物教案：有机物的分解利用
七年级生物教案：有机物的分解利用一、教学目标：1. 知识与技能：了解有机物的分解过程及其在生态系统中的作用。
掌握分解者的概念及其在生物圈中的重要性。
2. 过程与方法：通过实验和观察，探究有机物的分解过程。
学会运用生物学知识解释生活中的现象。
3. 情感态度价值观：培养对生态环境的关爱和保护意识。
认识到有机物分解对人类生活的意义。
二、教学重点与难点：重点：有机物的分解过程，分解者在生态系统中的作用。
难点：有机物分解的原理及实际应用。
三、教学方法：采用问题驱动法引导学生思考。
利用实验和观察，让学生亲身体验有机物分解过程。
通过案例分析，培养学生学以致用的能力。
四、教学准备：实验室器材：显微镜、试管、培养皿、菌种等。
教学课件和资料。
五、教学过程：1. 导入新课：通过一个生活中的现象引入有机物分解的话题，如“为什么垃圾要分类投放？”引导学生思考有机物分解的意义和作用。
2. 探究有机物的分解过程：学生分组进行实验，观察有机物（如水果、蔬菜）的分解过程。
教师引导学生总结有机物分解的步骤和条件。
3. 了解分解者的作用：介绍分解者的概念，如细菌、真菌等。
分析分解者在生态系统中的作用，如促进物质循环、维持生态平衡等。
4. 案例分析：提供一些实际案例，让学生分析有机物分解在农业、环境保护等方面的应用。
引导学生思考如何利用有机物分解原理解决实际问题。
5. 课堂小结：教师与学生一起总结本节课所学内容，强调有机物分解的重要性。
学生分享自己在实验和案例分析中的收获。
6. 作业布置：选择一个实际案例，分析有机物分解在解决该问题中的意义。
六、教学拓展：引导学生探讨有机物分解与其他生态系统过程的关系，如光合作用、呼吸作用等。
介绍有机物分解在人类活动中的应用，如堆肥、生物降解等。
七、课堂互动：组织学生进行小组讨论，分享各自在实验和案例分析中的发现。
鼓励学生提出问题，教师解答，加深对有机物分解的理解。
八、情感态度价值观的培养：结合实际案例，让学生认识到有机物分解对环境保护的重要性。
七年级生物教案：有机物的分解利用
七年级生物教案：有机物的分解利用一、教学目标：1. 知识目标：了解有机物的概念及其在生物体内的作用。
掌握分解有机物的微生物的作用及其在生态系统中的重要性。
2. 能力目标：能够观察和分析有机物的分解过程。
能够运用所学知识解释生活中的有机物分解现象。
3. 情感态度价值观目标：培养对生态环境的关爱意识，认识到微生物在生态系统中的作用。
二、教学重点与难点：重点：有机物的概念及其在生物体内的作用。
分解有机物的微生物的作用及其在生态系统中的重要性。
难点：微生物如何分解有机物的过程。
三、教学方法：采用问题引导法，引导学生主动探究有机物的分解过程。
利用图片、视频等Multimedia 材料，生动展示微生物分解有机物的过程。
进行小组讨论，培养学生的合作与交流能力。
四、教学准备：PPT 课件：有机物的分解利用相关内容。
图片、视频等多媒体材料：展示微生物分解有机物的过程。
小组讨论材料：相关问题及案例。
五、教学过程：1. 导入：通过提问方式引导学生回顾有机物的概念及其在生物体内的作用。
引入本节课的主题：有机物的分解利用。
2. 知识讲解：利用PPT 课件，讲解有机物的概念及其在生物体内的作用。
讲解分解有机物的微生物的作用及其在生态系统中的重要性。
3. 案例分析：观看图片、视频等多媒体材料，展示微生物分解有机物的过程。
分析案例，让学生理解微生物在自然界中的作用。
4. 小组讨论：组织学生进行小组讨论，探讨微生物分解有机物对人类生活的意义。
各小组汇报讨论成果，进行交流分享。
5. 课堂小结：对本节课的内容进行总结，强调有机物的分解利用及其重要性。
提醒学生关注生态环境，认识到微生物在生态系统中的作用。
6. 作业布置：要求学生课后观察生活中的有机物分解现象，并结合所学知识进行解释。
六、教学拓展：邀请相关领域的专家或学者进行讲座，介绍有机物分解利用在生态系统中的作用及其应用。
组织学生进行实地考察，观察和了解有机物分解利用在自然界中的过程。
七年级生物教案：有机物的分解利用
七年级生物教案：有机物的分解利用一、教学目标：1. 让学生了解有机物的概念，知道有机物在生物体中的重要性。
2. 让学生掌握有机物的分解过程，了解分解者对有机物分解的作用。
3. 培养学生观察、思考、实验的能力，提高学生的科学素养。
二、教学内容：1. 有机物的概念及分类2. 有机物的分解过程3. 分解者的作用4. 实验：有机物的分解实验三、教学重点与难点：1. 教学重点：有机物的概念，有机物的分解过程，分解者的作用。
2. 教学难点：有机物的分解过程，实验操作。
四、教学方法：1. 采用问题导入法，激发学生的学习兴趣。
2. 运用讲授法，系统地传授有机物的相关知识。
3. 利用实验法，让学生直观地了解有机物的分解过程。
4. 采用小组讨论法，培养学生的合作意识。
五、教学过程：1. 导入新课：通过提问方式引导学生回顾有机物的概念，引出本节课的主题——有机物的分解利用。
2. 讲授新课：（1）讲解有机物的概念及分类。
（2）介绍有机物的分解过程，引导学生理解分解者的作用。
（3）讲解实验步骤及注意事项。
3. 实验操作：学生分组进行实验，观察有机物的分解过程。
4. 小组讨论：学生根据实验结果，讨论有机物分解的过程及分解者的作用。
5. 总结提升：教师引导学生总结本节课的主要内容，强调有机物分解的重要性。
6. 布置作业：设计一道关于有机物分解的练习题，巩固所学知识。
六、教学评价：1. 采用课堂问答方式，检查学生对有机物概念、分解过程和分解者作用的理解。
2. 通过实验报告，评估学生对实验操作和观察的理解及应用能力。
3. 设计一道综合性的问题，考察学生对有机物分解利用的综合运用能力。
七、教学拓展：1. 邀请环境保护专家进行讲座，让学生了解有机物分解在环境保护和生态平衡中的作用。
2. 组织学生进行校园或社区有机废物处理调查，提高学生的社会实践能力。
八、教学资源：1. 教材、教参及相关文献资料。
2. 实验室设备：试管、培养皿、显微镜等。
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武汉大学 资源与环境科学学院 王红萍副教授 环境工程系
微生物对污染物的分解与转化
Microbial Decomposition and Transformation
一、微生物对有机物的分解作用
1. 2. 3. 4. 生物分解的一般特点 有机物的好氧生物分解 有机物的厌氧生物分解 污水中有机污染物的生物分解性评价
有机体分解（内源呼吸） 污染物、细胞构成物 C、H、O、N、P、S 等矿物元素、维生素等 微生物体
合成
能源
化学能（污染物等）、 光能 受氢体 O2、CO2、SO42-、NO3-
微 生 物
分解
生物污泥
生 物 不 可 降 解 残 留 物
能
+
分解产物
热能
CO2、H2O、NH4+、NO2-NO3-、 SO42-、PO43-、H2、N2、H2S、 CH4、乙醇、有机酸、硫醇 等简单化合物
（2）细胞物质合成
（3）细胞物质的氧化
C5H7 NO2 5O2 5CO2 2H2O NH3 能量
一、微生物对有机物的分解作用（2） 有机物的好氧生物分解
4. 好氧分解——细胞物质的生长
有机物氧化和合成的比例随有机物的性质和微生物的种类、活动 等而有不同。在污水生物处理过程中，一般情况下，生物处理构筑 物内新生长的细胞等于所合成的细胞物质减去由于内源呼吸而耗去 的细胞物质，可用下式表示：
X =aS bX
式中： X ——新生长的细胞物质（kg/d）; S ——所利用的基质，即去除的BOD5（kg/d）; X ——构筑物内原有的细胞物质（kg）； a ——合成系数[合成的细胞物质（kg）/去除的BOD5（kg）]； b ——细胞自身氧化率或衰减系数（1/d）。
一、微生物对有机物的分解作用（2） 有机物的好氧生物分解
5. 好氧分解——需氧量
有机物生物氧化所需要的氧量则包括微生物生长和自身氧化 过程所需的全部氧量，可用下列关系式表示：
O2 aS bX
式中：
O 2 ——微生物需氧量（kg/d）; S ——所去除的BOD5（kg/d）；
X a b
——微生物重量（kg）； ——去除单位BOD5所需的氧量（kg/kg）； ——微生物自身氧化需氧量（1/d）。
一、微生物对有机物的分解作用（3） 有机物的厌氧生物分解
厌好氧分解是在无氧的条件下，借厌氧微生物（包括兼性微生物，主 要是厌氧菌）的作用进行的生物分解作用。有机物的厌氧分解主要用于高 浓度有机污水的处理，但近年来对厌氧生物分解处理中、低浓度有机污水 中的应用备受关注。
1.厌氧分解的特点
厌氧分解所产生的气体中，甲烷约占50%～75%，二氧化碳约占20 %～30%，发热量高，一般为20900～25080kcal/m3，是一种很好的燃料。 对不溶性有机物，厌氧分解时，先要通过胞外酶的作用，成为溶解性有 机物后，才能被细菌吸收。而胞外酶的水解作用很缓慢，因此固体物质 在进行厌氧处理前，尽量粉碎或打成小块。
一、微生物对有机物的分解作用（2） 有机物的好氧生物分解
2. 好氧分解——流程
合成 有机物+氧+微生物 细胞物质（微生物的增长）
（COHNSP）
氧化（呼吸） CO2、H2O、NH3 SO42-、PO43＋
能量
热
有机物的好养分解流程
一、微生物对有机物的分解作用（2） 有机物的好氧生物分解
3. 好氧分解——机理
随水排出
有机污染物在污水生物处理过程中的转化途径
一、微生物对有机物的分解作用（2） 有机物的好氧生物分解
1.好养分解——特点
好氧分解是在有氧的条件下，借好氧微生物（包括兼性微生物， 主要是好氧细菌或兼性细菌）的作用进行的生物分解作用。
与厌氧生物分解相比，有机物的好氧分解往往具有分解速率快、 分解程度彻底、能量利用率高、转化为细胞的比列大等特点。有机物 主要由C、N、H、O、N、S、P等元素构成，其最后总产物为稳定而无臭 的物质，包括二氧化碳、水、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐等。
（1）有机物的氧化
一般可表示：细菌C5H7NO2；真菌C10H17NO6 ；藻类C5H8NO2；原生动物C7H14NO3
1 1 1 CxHyOz ( x y z )O2 xCO2 yH 2O 能量 4 2 2
ny n z 5)O 2 4 2 1 C5 H 7 NO2 +(nx-5)CO2 + ( ny 4)H 2O 能量 2 n(CxHyOz ) NH 3 (nx
一、微生物对有机物的分解作用（3） 有机物的厌氧生物分解
2.厌氧分解机理
合成
细胞物质
两段理论
有机物++微生 物 （COHNSP）
氧化（呼吸）
细胞物质 有机酸、醇 CO2、H2O、NH3 SO42-、PO43-+能量
+微生物
CO2、CH4 + 能量
产酸细菌的作用
甲烷细菌的作用
一、微生物对有机物的分解作用（3） 有机物的厌氧生物分解
2.厌氧分解机理 三段理论
1979年，Bryant研究认为两阶段理论不够完善，提出三段理论。该 理论认为产甲烷菌不能利用除乙酸、H2O/CO2甲烷等后，才能被产甲烷菌 利用。三阶段理论包括： （一）水解发酵阶段。复杂的有机物在厌氧菌胞外酶的作用下，首 先分解为简单的有机物，如纤维素经水解转化成较简单的糖类；蛋白质 转化成较简单的氨基酸；脂类转化成脂肪酸和甘油等。继而这些简单的 有机物在产酸菌的作用下经过厌氧发酵和氧化转化为乙酸、丙酸、丁酸 等脂肪酸和醇类等。参与这个阶段的水解发酵菌是专性厌氧菌和兼性厌 氧菌。
二、有机物的生物分解性
1. 不含氮有机物的生物分解 2. 含氮有机物的生物分解 3. 微生物对无机元素的转化作用
三、生物对污染物的浓缩与吸附作用
一、微生物对有机物的分解作用（1） 生物分解的一般特点
有机物的生物分解是通过一系列的生化反应，最终 将有机物分解成小分子有机物或简单无机物的过程。 有机物生物分解的一般机制是有机物经逐步分解后， 产生能进入TCA循环或能作为合成代谢原料的中间代谢产 物，继而被转化为小分子有机物、无机物等分解产物和 微生物细胞。 有机物进入TCA循环之前的逐步分解过程因化合物 而异，但进入之后过程基本相同。