急求!!!生物分解葡萄糖

【專家解說】：在無(wú)氧條件下，厭氣性細(xì)菌和某些真菌分解轉(zhuǎn)變丙酮酸產(chǎn)生有機(jī)酸、醇、酮、甲烷及CO2和H2。一般稱為發(fā)酵(Fermentation)。微生物種類不同，發(fā)酵產(chǎn)物各異，主要的發(fā)酵類型有下列幾種。 1.丁酸發(fā)酵 丁酸類細(xì)菌的作用。它們發(fā)酵糖產(chǎn)生丁酸和其它產(chǎn)物。其過程是葡萄糖經(jīng)EMP途徑先形成丙酮酸，然后形成乙酰乙酸，再受氫還原為丁酸。乙酰乙酸和丁酸還可轉(zhuǎn)變?yōu)楸?、丁醇、乙酸及乙醛等。發(fā)酵產(chǎn)物種類隨培養(yǎng)條件而異。丁酸具臭酸味，若有此氣味，說明有丁酸發(fā)酵進(jìn)行。植物殘?bào)w厭氣漚制中，多有丁酸發(fā)酵產(chǎn)生。 丁酸類細(xì)菌是梭狀芽孢桿菌，細(xì)胞較大，芽孢位于偏端處，細(xì)胞內(nèi)常含淀粉顆粒，嚴(yán)格厭氣性，中溫菌，能水解淀粉，有的還有固氮功能。主要菌種有丁酸梭菌(Clostbutyricum)、巴氏芽孢梭菌(Clost.pasteurianum)、丁醇梭菌(Clost.butylicum)和丙酮丁醇梭菌(Clost.acetobutylicum)等(圖10-5)。它們分布很廣，土壤里，特別是水田土壤里尤多。 2.酒精發(fā)酵 即糖經(jīng)EMP途徑先產(chǎn)生丙酮酸，再脫羧受氫形成乙醇。典型的乙醇發(fā)酵是在酵母菌的作用下進(jìn)行的。酵母菌屬真菌，細(xì)胞橢園形或檸檬形，比細(xì)菌大，多芽殖，需有機(jī)養(yǎng)料，中溫性，是兼性厭氣菌。在好氣條件下行有氧呼吸，進(jìn)行繁殖；在厭氣條件下發(fā)酵糖產(chǎn)生乙醇。生產(chǎn)上應(yīng)用它發(fā)面、制曲、釀酒和飼料發(fā)酵。 一般土壤里酵母菌很少，即使有也是野生的，酒精發(fā)酵能力不高。因之，植物殘?bào)w在土壤里腐解，很少有純酒精發(fā)酵作用；所形成的乙醇是其他種類微生物發(fā)酵糖的副產(chǎn)物。在含糖量高的漿果上棲息的酵母菌較多，于貯藏中，它發(fā)酵糖產(chǎn)生酒味。 3.乳酸發(fā)酵 乳酸細(xì)菌發(fā)酵糖產(chǎn)生乳酸和其它產(chǎn)物。其過程是經(jīng)EMP途徑，葡萄糖分解先產(chǎn)生2分子丙酮酸，受氫后還原為乳酸。乳酸發(fā)酵有同型和異型兩類。主產(chǎn)物以乳酸的稱為同型乳酸發(fā)酵。同型乳酸發(fā)酵的細(xì)菌多是厭氣性無(wú)芽孢桿菌，如保加利亞乳酸桿菌(Lactobacillusbulgaricus)?，嗜酸乳酸桿菌?(L.acidophilus)，也有為球狀的，如乳酸鏈球菌(Streptococcuslactis)?見圖5-4。它們是中溫性菌，耐酸，不生鞭毛，嚴(yán)格厭氣性。廣泛分布于土壤里、植物體上及空氣中。發(fā)酵糖形成乳酸后，環(huán)境變酸，能抑制腐敗細(xì)菌繁殖，使植物殘?bào)w得以完好保存。所以，含糖量高的幼嫩青草和新鮮秸稈，在厭氣條件下腐解時(shí)，因有乳酸形成，常經(jīng)久不爛?；谕瑯拥览?，還可利用這種發(fā)酵方式制備青貯飼料或制作泡制酸菜。 異型乳酸發(fā)酵除產(chǎn)生酸外，尚有乙醇、甘油、乙酸、琥珀酸和CO2與H2等，參與的細(xì)菌有大腸桿菌等。 4.甲烷(沼氣)發(fā)酵 除上述各發(fā)酵作用的產(chǎn)物外，還有甲酸、乙酸、丙酸、丁醇、丙酮等。所有這些產(chǎn)物以及從脂肪、蛋白質(zhì)等分解得到的有機(jī)酸、醇等，遇到有氧條件，被好氣性微生物分解礦化；在無(wú)氧條件下，則被產(chǎn)甲烷細(xì)菌分解產(chǎn)生甲烷氣體。 產(chǎn)生甲烷細(xì)菌有奧曼良斯基產(chǎn)甲烷桿菌(Methanobacteriumomelianskii)、甲酸甲烷桿菌(M.formicicum)、索氏甲烷桿菌(M.soehngenii)、巴氏產(chǎn)甲烷八疊球菌(Methanosarcinabarkeni)、產(chǎn)甲烷球菌(Methanococcussp)及產(chǎn)甲烷螺菌(Methanospirillum)等，它們都是嚴(yán)格厭氣菌，適宜在中溫和中性環(huán)境里生活；pH降低，活性受抑，甲烷氣產(chǎn)量減少；當(dāng)pH=5時(shí)，則不產(chǎn)甲烷。 一克分子葡萄糖含能量673大卡。從理論上講，在有氧條件下，徹底分解礦化，放出全部能量，是為生物熱，提高苗床、土壤及堆廄肥溫度。而在無(wú)氧條件下，1克分子葡萄糖發(fā)酵產(chǎn)生3個(gè)克分子甲烷，含能量約600大卡，其余為細(xì)菌利用。甲烷氣產(chǎn)量高，占沼氣發(fā)酵產(chǎn)氣量的70%，易收集，好燃燒，是一種好燃料。應(yīng)用秸稈、廄肥、糞尿及雜草等進(jìn)行沼氣發(fā)酵，能量比直接燃燒利用更充分，同時(shí)還保存了養(yǎng)分，較堆肥約節(jié)省有機(jī)物質(zhì)1/3～1/2，是經(jīng)濟(jì)利用有機(jī)物質(zhì)的好方式，是解決我國(guó)目前農(nóng)村三料(燃料、飼料、肥料)矛盾的好途徑。有機(jī)廢物經(jīng)沼氣發(fā)酵還可提高肥效，消除病菌及害蟲等。?