9、乙醇发酵和好氧呼吸过程分为哪几个阶段?每个阶段主要产物是什么?涉及到哪些方程式?
①乙醇发酵:总式C6H12O6+2Pi+2ADP——2CH3CH2OH+2CO2+2ATP+能量 (产能效率26%)
⑴糖酵解途径(EMP途径):无氧条件下,1mol葡萄糖逐步分解产生2mol丙酮酸并产能的过程。
Ⅰ C6H12O6+2NAD++2Pi+2ADP——2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP
⑵生成乙醇:糖酵解产物中2mol(NADH+H+)把丙酮酸的脱羧产物乙醛还原为乙醇。
Ⅱ CH3COCOOH——CH3CHO+CO2
Ⅲ CH3CHO+2NADH+2H+——CH3CH2OH+2NAD+
②好氧呼吸:总式C6H12O6+6O2+38ADP+38Pi——6CO2+6H2O+38ATP (产能效率42%)
⑴糖酵解途径(EMP途径):无氧条件下,1mol葡萄糖逐步分解产生2mol丙酮酸并产能的过程。
C6H12O6+2NAD++2Pi+2ADP——2CH3COCOOH+2NADH+2H++2ATP
⑵三羧酸循环(TCA循环):2mol丙酮酸进入三羧酸循环产生6molCO2。
CH3COCOOH+4NAD++FAD+GDP+Pi+3H2O——3CO2+4NADH+4H++FADH2+GTP
10、藻类、细菌分别进行什么光合作用?它们共同的CO2固定方式是什么?该方式可分为几个阶段及每阶段作用?该方式具有什么重要意义?
①藻类的光合作用:非环式光合磷酸化,反应式:CO2+H2O——[CH2O]+O2
细菌(光合细菌)的光合作用:环式光合磷酸化
盐细菌捕获光能的方式与前述机制很不同。
②藻类、光合细菌、盐细菌均按卡尔文循环(Calvin-Benson循环、还原性戊糖磷酸循环)固定CO2。
③卡尔文循环
⑴羧化反应(CO2固定):在1,5-二磷酸核酮糖羧化酶作用下,1,5-二磷酸核酮糖吸收1个CO2,生成2分子3-磷酸甘油酸。
⑵还原反应:3-磷酸甘油酸上的羧基还原为醛基的反应,生成3-磷酸甘油醛。
⑶CO2受体的再生:部分3-磷酸甘油酸转化为5-磷酸核酮糖以实现循环,在5-磷酸核酮糖激酶的作用下,5-磷
酸核酮糖转变为1,5-二磷酸核酮糖的反应。
④重要意义:6个受体分子循环一次,固定6个CO2,生成1mol葡萄糖。
1,5-二磷酸核酮糖羧化酶是卡尔文循环的特征酶。
卡尔文循环是自养微生物单糖的主要来源,其他糖类的合成起点,此外还是其他有机物的合成起点。
11、
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不同的废水微生物处理法各采用什么生长阶段的微生物?常规活性污泥法为什么采用静止期而不是对数生长期的微生物?延迟曝气法为什么采用衰亡期而不是静止期的微生物?
①常规活性污泥法: 减速期、静止期(生长速率下降阶段)
生物吸附法: 静止期(生长速率下降阶段)
高负荷活性污泥法: 对数期、减速期(生长速率上升与下降阶段)
延迟曝气法: 衰亡期(内源呼吸期) (处理可生化性差的污水)
②⑴对数期细菌繁殖快,代谢活性强,能大量去除有机物但要求进水有机物浓度高,造成出水有机物也高;
⑵对数期微生物生长旺盛,不易形成菌胶团,沉淀性差;
⑶静止期微生物仍有相当的代谢活力,含大量贮存物,吸附作用强。
③⑴低浓度有机物满足不了静止期微生物营养要求,衰亡期微生物体内有储藏颗粒可进行内源呼吸;
⑵延迟8h,增加进水量及水力停留时间,处理效果好。