鐵細(xì)菌的類群分類,微生物的結(jié)構(gòu)研究生物顯微鏡土壤中鐵的生物化學(xué) 土壤中鐵的轉(zhuǎn)化依賴于微生物的活動(dòng),這些活動(dòng)可以是直接的,也可能是間接的影響這種元素的化合物,在分類上不同類群的非特異養(yǎng)微生物參與了鐵循環(huán)的某些階段,而其它階段則是在所稱為鐵細(xì)菌的作用下進(jìn)行的。 鐵細(xì)菌是在地質(zhì)學(xué)上有重大意義的微生物,它們?cè)阼F的轉(zhuǎn)化中有著特異的,非同一般的作用,簡(jiǎn)明這些微生物的結(jié)構(gòu)、生態(tài)學(xué)及生物化學(xué),對(duì)于理解某些重要的自然過(guò)程是必不可少的,因此我們認(rèn)為土壤中鐵的轉(zhuǎn)化可從描述主要代表性鐵細(xì)菌的一般特征開(kāi)始。 鐵細(xì)菌的主要類群 鐵細(xì)菌的類群包括:1、能靠利用二價(jià)鐵氧化作用的能量生長(zhǎng)的微生物和2、能產(chǎn)生在形態(tài)上明顯的高鐵氧化物沉淀的微生物,雖然在生理學(xué)上的機(jī)理不同,但在土壤中,巖石營(yíng)養(yǎng)和異養(yǎng)的兩種微生物對(duì)鐵的代謝是重要的,并且在考慮土壤剖面中鐵的積累時(shí)也一定要涉及到這兩種微生物。 在座標(biāo)上,鐵細(xì)菌的天然生境可以由處于鐵/鐵邊緣界限上的平行四邊形來(lái)表示,已證明氧化鐵的微生物可以在分解反應(yīng)所產(chǎn)生的產(chǎn)物穩(wěn)定地方生存,否則,這種反應(yīng)在熱力學(xué)上是不合適的,而且產(chǎn)物子不能積累。 基于上述考慮,PH可以作為區(qū)分鐵細(xì)菌主要生群的一個(gè)因素。 在離子鐵穩(wěn)定的地方由大氣氧飽和的介質(zhì)中發(fā)育的微生物,該類群的代表菌是氧化亞鐵硫桿菌。 在低氧壓和降低EN條件下,在中性和稍酸性環(huán)境中發(fā)育的微生物,硫化亞鐵和碳酸亞鐵可作為這些微生物的底物,可溶性鐵化合物的濃度一般極低,同時(shí)必須連續(xù)提供底物,這就是一個(gè)“真鐵細(xì)菌”類群,對(duì)該類群有一個(gè)古老的德語(yǔ)稱呼,把它們叫作褐鐵華生成菌,這個(gè)類群是典型的產(chǎn)鐵淡水菌類,它有二個(gè)主要代表虱纖發(fā)菌屬和鐵柄桿菌屬。 高鐵的還原作用,可以由產(chǎn)生還原性物質(zhì)及由使EN降至高鐵穩(wěn)定值以下的微生物引起,盡管為了找到能還原高鐵化合物的特種微生物曾作了許多嘗試,并且許多研究工作者在試驗(yàn)條件下分離到了能產(chǎn)生這種過(guò)程的微生物,但還是要接受這樣一種認(rèn)識(shí),在嫌氣條件下鐵的還原作用是由于總微生物區(qū)系對(duì)有機(jī)化合物非特異性分解作用引起的。 用顯微鏡觀察鐵柄桿菌屬像一團(tuán)螺旋形的細(xì)絲狀物或線狀物,在絲狀物的一端,有時(shí)可以看到末端細(xì)胞,但并不是經(jīng)常能見(jiàn)到,據(jù)觀察,鐵柄菌屬的柄狀物是由旁邊細(xì)胞分泌的氫氧化鐵形成的,這種描述現(xiàn)在獲得許多作者的支持,電子顯微鏡照片可以重觀由細(xì)菌細(xì)胞分泌絲狀物質(zhì)從開(kāi)始到結(jié)束的整個(gè)過(guò)程,這種物質(zhì)不是純氫氧化鐵,因?yàn)殍F溶解后還留有基模。 某些粘細(xì)菌如原襄粘細(xì)菌屬可以分泌出粘狀長(zhǎng)索并被鐵的沉淀物所覆蓋,另一些研究人員把細(xì)絲物看作是鐵柄桿菌屬唯工一有生命成分,但是他們承認(rèn),在純培養(yǎng)中沒(méi)找到細(xì)胞,按第三種意見(jiàn),鐵柄桿菌屬有一復(fù)雜的生活史,且細(xì)胞以及絲狀體都存在,這個(gè)結(jié)論是根據(jù)顯微鏡檢查和不易于解釋的圖像而作出的。 我們均已觀察到了有膜襄的存在。
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