化能自养微生物是如何被发现的,试从代谢角度分析化能营养菌对人类生活的影响

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化能自养型微生物:以二氧化碳为碳源,利用无机化合物如铵、亚硝酸盐、硫化氢、铁离子等氧化过程中释放出的能量进行生长的微生物.主要类群有：硫细菌、硝化细菌、铁细菌等.它们的生长需要在有氧条件下进行.产甲烷菌大多能自养生活,它们以氢气作为能源,以二氧化碳作为碳源生长,产物是甲烷,我们称之为厌氧化能自养细菌.
1887年,维诺格拉斯基（ Sergei Winogradsky , 1856-1953 ）研究贝日阿托氏菌（ Beggiatoa ）后确定了它利用无机物 H 2 S 作为能源、以 CO 2 作为碳源.他首次提出了自养生物的概念及其与自然循环的关系.维诺格拉斯基发现在流出硫矿泉（富含 H 2 S ）的通道口长有一些丝状物,它们由大量贝日阿托氏菌组成.他还发现若将贝日阿托氏菌饥饿一段时间后体内的硫颗粒会消失,可是给予 H 2 S 后硫粒又再次出现了.经过几个小测试后他推测硫在贝日阿托氏菌体内氧化了,而且这些氧化过程是该菌的主要能量来源.后来因为硫细菌的研究有些干扰过程,所以谢尔盖转而去研究硝化细菌了.
化能自养微生物由于它们在农业生产、能源开发、冶金、采矿等方面的实际应用及在产能代谢、分子遗传等理论研究方面的重要性,日益受到人们重视.
1）以硝化细菌为例,硝化细菌是化能自养菌类群中主要生理类群之一.包括亚硝化细菌和硝化细菌(或称亚硝酸氧化细菌)两个亚群.它们是需氧菌、利用无机物氧化过程获得能量同化CO2,合成细胞物质.除在土壤氮素养分转化及自然界氮素循环起重要作用外,由硝化细菌组装的亚硝酸微生物传感器,可快速检测大气和水中的亚硝酸浓度,在环境监测中发挥作用.
2）用氧化亚铁硫杆菌氧化黄铁矿时,可以生成硫酸和硫酸高铁,硫酸高铁是强氧化剂和溶剂可以和硫酸高铁,硫酸高铁是强氧化剂和溶剂可以溶解矿物,如溶解铜矿析出铜元素,用这类微生物来开矿冶金称为细菌冶金,是开采贫矿和尾矿的有效办法,用细菌浸出Fe的速度比完全氧化快56－60倍.
3）光能异养微生物能利用CO2,但必须在有机物存在的条件下,才能生长,人工培养还需供给生长因素.目前已用这类微生物,如红螺菌来净化高浓度有机废水,这对处理污水、净化环境,很有发展前途.