第二节 生物固氮PPT课件.pptVIP

第二章 光合作用与生物固氮 * * 第二节 生物固氮 氮在植物体中的含量与作用 1)、氮在植物体中含量很小 2)、氮是构成蛋白质的主要成分，占其含量的16～18％，而细胞质、细胞核和酶都含有蛋白质，所以氮也是细胞质、细胞核和酶的组成成分。 3)、核酸、辅酶、磷脂、叶绿素等化合物中都含有氮。 所以氮为基本生命元素，必须不断补充氮素 固氮 N2 NH3 工厂 N2 NO3- 闪电等 N2 NH3 固氮微生物 工业固氮: 高能固氮: 生物固氮: BACK 第二节 生物固氮 什么叫做生物固氮？ 固氮微生物将大气中的N2还原为NH3的过程。 共生固氮微生物 自生固氮微生物 根瘤菌→豆科植物 放线菌→非豆科植物 蓝藻→水生蕨类等 圆褐固氮菌（好氧） 梭菌（厌氧） 固氮蓝藻 固氮微生物有哪些种类？ 指与一些绿色植物互利共生的固氮微生物。 一 共生固氮微生物 概念： 根瘤菌 举例： 根瘤菌固定的氮素占自然界生物固氮总量的绝大部分 单细胞原核生物 根瘤菌结构特点： 异养需氧型 根瘤菌的新陈代谢类型： 1）根瘤菌只有侵入豆科植物根内才能固氮。 2）不同的根瘤菌各自只能侵入特定种类的豆科植物。（特异性） 根瘤菌的固氮特点： 一 共生固氮微生物 形态: 棒槌形、“T”形或“Y”形 根瘤菌在豆科植物中的分布 大豆的根瘤 豌豆的根瘤 一 共生固氮微生物 二 自生固氮微生物 指在土壤中能够独立进行固氮的微生物。 多数是自生固氮菌（细菌） 概念： 杆菌、短杆菌，单生或对生。 “8”字形排列，外面有荚膜。 自生固氮菌特点及常见类型： 常见类型：圆褐固氮菌（应用最多） 二 自生固氮微生物 1）较强的固氮能力 2）能分泌生长素 圆褐固氮菌的功能： 制成菌剂，施用到土壤中，可以提高农作物的产量。 圆褐固氮菌的应用： 生物固氮原理示意图 BACK e-+H+ ATP ADP+Pi N2 NH3 乙炔 乙烯 固氮酶 （二）生物固氮过程 大气中的N2 尿素及动植物遗体 NO3- 土壤中的微生物 NH3 NO3- 氮素化肥 BACK 1、弥补土壤中氮素损失 2、进行根瘤菌拌种，提高豆科作物产量 BACK 3、用豆科植物做绿肥 设想：将固氮基因转移到非豆科作物细胞内，使其自行固氮 意义：①减少施氮肥费用，降低粮食生产成本； ②减少氮肥生产，有利于节省能源； ③避免氮肥施用过量造成水体富营养化,有利于环境的保护。 BACK 农田的表层土壤中，自生固氮菌的含量比较多。将用表土制成的稀泥浆，接种到无氮培养基上进行培养。在这种情况下，只有自生固氮菌才能生长繁殖。用这种方法，可以将自生固氮菌与其他细菌分离开来。 练习 1）根据固氮微生物与非固氮微生物的特点，思考如何将自生固氮微生物与土壤中的其他细菌等微生物分离？ 练习 2）圆褐固氮菌除了具有固氮能力外，还能 A、促进植物生根 　　 （ 　） 　 B、促进植物开花 C、促进植物形成种子 　 D、促进植物的生长和果实发育 D 练习 3）在生物固氮过程中，最终电子受体是（ 　） A、N2和乙炔 　　 B、NH3 　 C、乙烯 　　 D、NADP＋ A （三）氮循环 工业固氮 高能固氮 生物固氮 有机氮合成 氨化作用 硝化作用 反硝化作用 O2不足 硝化细菌 反硝化细菌 亚硝酸盐 （三）氮循环 以有机氮形式通过生物的同化作用来传递。 生物群落中的氮素是以什么形式传递的呢？ 1）固氮作用 2）有机氮合成作用 3）氨化作用 4）硝化作用 5）反硝化作用 氮循环中有哪几个主要的过程？ 生物群落与无机环境之间以什么形式循环的？有何特点？ N2、NO3-、NH3 反复循环 （四）生物固氮的意义 1）生物固氮 2）工业固氮（生产氮素化肥） 3）高能固氮（闪电） 大气中的氮气可通过几条途径被“固定”？ （占90%） 可见， 生物固氮在氮循环中具有十分重要的作用。 （五）生物固氮在农业 生产中的应用 1）含氮肥料的施用 2）生物固氮 土壤可通过哪两条途径获得氮素？ 选择与该种豆科植物相适应的根瘤菌进行拌种 新开垦的农田和未种植过豆科作物的土壤 提高豆科作物产量的有效措施是什么？ 8×107t 4×108t （五）生物固氮在农业 生产中的应用 制作绿肥---直接耕埋或堆沤 饲养家畜，再将家畜的粪便还田 豆科植物在农业生产上有何应用？