第四章成岩阶段有机质的微生物分解和演变汇总

③ 不同的微生物分泌不同的胞外酶，可分解利用不同的有机物。
一些简单的作为微生物主要碳源和能源的化合物，如葡萄糖、果糖等几乎 所有微生物都能利用。而纤维素、半纤维素、甲壳素、果胶质、木质素、芳 香化合物、无机化合物等只能为具专化胞外酶的专化微生物所利用。
④ 小分子化合物经过细胞膜进入细胞后，还要由酶来降解——中间产物— —再合成多种氨基酸、核苷酸、脂肪酸和糖类等——进而合成蛋白质、核酸 、类脂和多糖等。
有机营 养物质
一系列复杂的生化转变
新的微生物 细胞物质
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
一、微生物的作用——4、异养微生物在地化中的作用
在生物圈-有机圈从中起，源微意生义物上是说无，处没不有在微、生无物所就不没能有。生命和生命的进化。 ① 根据异养在假动说物，、异植养物微、生微物生是物地“球三上足生鼎命立先”驱的。生态系统中，异 ② 在生态系养统微中生，物异是养必微不生可物少是的必成不员可—少—的分成解员者——分解者。 ③ 造成有利于有机质沉积保存的还原环境。 ④ 对生物元素地化循环贡献：碳素循环、氮素循环、硫素循环。 ⑤ 改造、代谢有机质——分解有机质与合成有机质。 ⑥ 参与（或促进）形成甲烷气、腐殖质和干酪根。
分子溶质才能透过细胞质膜而进入细胞。自然界和沉积物中的各种有机 化合物都可被不同类型的异养微生物利用作为营养物质，但大部分大分 子化合物必须由胞外酶分解成小分子化合物后，才能跨膜运输，被微生 物细胞所吸收。
有机 大分子
胞外酶分解 有机 小分子
跨膜运输
微生物 吸收
细胞膜
一、微生物的作用——3、微生物的代谢机制
一、微生物的作用——1、微生物简介
按照细菌生活的环境，可将其分为喜氧细菌(好气性细菌)和厌氧细 菌(嫌气性细菌)。
喜氧细菌——必须在有氧环境里生活。在有氧情况下它们将葡萄分 解为二氧化碳和水，释放出大量能量，这一过程称有氧呼吸。
厌氧细菌——只能生活在缺氧环境下，如甲烷菌、硫酸盐还原菌等。 它们可利用葡萄糖中的结合氧，将其分解为二氧化碳和其它代谢产物， 释放出少量能量。这一过程称为发酵或无氧呼吸。
加利福尼亚 洲圣地亚哥 湾近代沉积 中细菌数量
深度(cm) 0~3 4~6
14~16 24~26 44~46 66~68
嫌气型细菌 1 160 000 14 000 8 900 3 100 5 700 2 300
好气型细菌 74 000 000
314 000 56 000 10 400 28 100 4 200
它们与新的埋藏环境不相适应，将在内部发生一系 列生物化学、物理化学作用，改变沉积物的原始性质， 以达到新的稳定和平衡。
成岩阶段
发生作用
1、无机矿物经受了压实、定向、矿物转化、重结晶作用等固结 成岩。 2、湖沼中堆积的大量高等植物残体经过泥炭阶段形成了褐煤。 3、沉积物中分散有机质，在早期低温低压下不足以发生普遍的 化学反应，而以微生物的生物化学改造作用为主。
嫌气/好气 1:64 1:21 1:6 1:3 1:5 1:2
一、微生物的作用——3、微生物的代谢机制
① 微生物的代谢途径十分错综复杂，但从方向上分两大类：
分解途径——分子结构由大变小被简单化——吸收利用营养物质 合成途径——分子结构由小变大被复杂化——生成新的细胞物质
② 有机化合物是异养微生物的主要碳源和能源 细菌、真菌等通过细胞表面以吸收营养物质，故营养物质必须是小
一、微生物的作用——4、异养微生物在地化中的作用
有氧呼吸与发酵和无氧呼吸的区别在于：
微生物生存条件： ① 温度可以从-10℃到105℃ ② 压力高达1000atm ③ 介质pH值可从1到11，最适宜的pH值范围是6.5到8。 ④ 细菌可以在淡水和高饱和盐溶液中大量繁殖。
在一些极端环境，如火山热泉、冰冻极区、酸性热泉、高盐湖中都 有细菌存在。微生物生长最重要的限制因子是营养物质。只在有大量有 机物质存在，这种或那种群落的微生物就会大量生、繁殖。
第四章 成岩阶段有机质的 微生物分解和演变
一、微生物的作用 二、腐殖质的组成、结构及性质 三、缩合作用——腐殖质的形成 四、腐殖质的演化及成岩阶段产物
成岩阶段
环境条件
上覆压力不大，温度不高(低于50-60℃)，富含孔隙水， 无机矿物与有机质混杂，底栖生物尤其是微生物活跃，组 成了复杂的体系。
适应环境
作用结果
大部分原始有机质被微生物分解和选择性吸收，剩余的组分 和参与的微生物残体一起，经还原、缩聚等作用形成了腐植质和 干酪根。
一、微生物的作用——1、微生物简介
地球上生物可分为三大类——动物、植物和原生生物。 原生生物即普通所指的微生物——任何显微尺度的生物。 原生生物——原核生物和真核生物，
原核生物——包括细菌和蓝细菌(蓝藻)； 真核生物——包括原生动物、藻、真菌、粘菌。 原核——是没有核膜、核仁等结构的染色质体。 真核——是有核膜、核仁、染色体等结构。 对地质体内有机质进行改造的主要是以腐生为主的细菌和真菌。 只有异养腐生的细菌和真菌，它们以有机质为养料，并使部分有机物 矿质化，以便重新被光合生物所利用。这类微生物在有机质的改造和 在有机碳的生物-地化循环中，起了十分重要的作用。
有许多细菌是兼性的，可在不同环境下采用不同的呼吸方式。从生 物进化上说，最早出现是厌氧细菌，以后才有光合细菌和喜氧细菌。
一、微生物的作用——2、微生物的分布
微生物体积小，细胞能与环境直接接触，有利于细胞吸收大量营养 物质和排除废物，因而代谢作用迅速、活动力强；
微生物生殖率大、世代时间短，能在短时间内繁殖大量的群体，有 利于适应变化剧烈的新环境，能在环境相差极大的空间中生长和繁殖。
一、微生物的作用——2、微生物的分布
土壤是微生物生存的基地，是最适合它们生长、繁殖的栖所。 微生物分布：
① 土壤表层，无论在数量上和种类上都比深层土内多。 ② 在水体及水底淤泥和沉积物中，也大量分布着多种微生物。 ③ 分布于水表层和上层大都是好气型微生物。 ④ 而在深水或滞水水底、水底细粒沉积物中大都是嫌气型生物。 在沉积物上部几十米范围内微生物活动十分活跃，但随深度增加其数量 急剧减少，而且可以由好气性细菌活动为主转变为嫌气性细菌活动为主。