Đề tài sự chuyển hóa các hợp chất lưu huỳnh của vi sinh vật

Đề Tài:
SỰ CHUYỂN HÓA CÁC HỢP CHẤT LƯU
HUỲNH CỦA VI SINH VẬT
Giá
o Viên Giảng Day:
Nguyễn Thị Thu Hiền.
Thành Viên Nhóm:
1.Huỳnh Thiên Nhân
2.Trần Nguyễn Thùy Dương
3.Nguyễn Hoàng Thảnh
4.Nguyễn Quốc Lợi
5.Nguyễn Khánh Nhựt
6.Trần Quốc Toản
7.Võ Hoàng Phi
8.Nguyễn Thanh Tùng
Mục Lục
I
III
IV
II
Chu trình lưu huỳnh trong môi trường
tự nhiên của vi sinh vật
V
I.KHÁI QUÁT VỀ LƯU HUỲNH
Lưu huỳnh là
chất rắn,
màu Vàng
I.KHÁI QUÁT VỀ LƯU HUỲNH
Lưu huỳnh là nguyên tố khá phong phú trong môi
trường và nước biển là nguồn chứa sulfate lớn nhất,
các khoáng chứa S, nhiên liệu hóa thạch, trong nước

thải, trong các sản phẩm bài tiết.
Các nguồn lưu huỳnh trong nước thải bao gồm lưu
huỳnh hữu cơ, sunfate là ion thường gặp trong nước
tự nhiên.
II. KHOÁNG HÓA LƯU HUỲNH HỮU CƠ.
Một số vi sinh vật có khả năng khoáng hóa các hợp chất
lưu huỳnh hữu cơ thông qua các con đường hiếu khí
và kỵ khí.
Dưới các điều kiện hiếu khí, Các enzyme, sunfatore
tham gia phân hủy các ester của sunfate thành SO
4
2-
.
Phương trình:
R – O – SO
3
+ H
2
O
ROH + H
+
+ SO
4
2-
II. KHOÁNG HÓA LƯU HUỲNH HỮU CƠ.
• Dưới các điều kiện kỵ
khí các acid amin chứa
lưu huỳnh được phân
hủy thành các hợp chất
lưu huỳnh vô cơ hoặc

thành mercaptans là
những hợp chất có mùi
lưu huỳnh.
III. ĐỒNG HÓA LƯU HUỲNH
Vi sinh vật đồng hóa là oxi hóa – khử các hộp chất lưu
huỳnh.
Các vi sinh vật kỵ khí sẽ đồng hóa H
2
S trong khi các vi
sinh vật hiếu khí sử dụng các dạng oxi hóa nhiêu hơn.
Tỷ số C: N là 100:1.
III. ĐỒNG HÓA LƯU HUỲNH
Vi sinh vật kỵ
khí.
III. ĐỒNG HÓA LƯU HUỲNH
Vi sinh vật hiếu khí.
III. ĐỒNG HÓA LƯU HUỲNH
Vi sinh vật dị dưỡng(Arthrobater, Bacillus,
Micrococcus ) oxy hóa S trong đất có pH
trung tính và kiềm.
III. ĐỒNG HÓA LƯU HUỲNH
Vi sinh vật oxy hóa H
2
S S
0
( trong điều kiện
kỵ khí và hiếu khí ).
IV. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ S
1. Phản ứng oxi hóa.
Vi sinh vật oxi hóa H

2
S bị oxi hóa trong điều kiện hiếu
khí và kỵ khí thành S
O.
Dưới điều kiện hiếu khí oxi hóa S
2-
thành S
O
.
Điều kiện kỵ khí các loài quang hợp tự dưỡng như các
vi khuẩn ,và các loài hóa tự dưỡng sẽ thực hiện oxi
hóa khử.
IV. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ S
• Lưu huỳnh vi khuẩn quang hợp sử dụng H
2
S như chất
cho điện tử và oxi hoá H
2
S đến S
O
. Mà S
O
sẽ được dự
trữ trong tế bào, các vi khuẩn màu tía và bên ngoài tế
bào vi khuẩn S màu lục.
Vi khuẩn
màu lục
IV. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ S
Vi khuẩn màu tía
IV. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ S

• Vi sinh vật oxi hóa S nguyên tố, phản ứng này được
thực hiện chủ yếu bởi nhóm vi khuẩn hiếu khí ,gram
âm ,không sinh bào tử chúng tăng trưởng trong điều
kiện pH rất thấp.
• Một nhóm vi khuẩn oxi hóa S, chúng là nhóm vi
khuẩn chịu acid được tìm thấy trong suối nước nóng
(pH 2-3, t
o
55 – 85
0
C).
• CÁC PT HÓA HỌC
2S + 3O
2
+ 2H
2
O H
2
SO
4
Na
2
S
2
O
3
+ 2O
3
+ H
2

O Na
2
SO
4
+ H
2
SO
4
IV. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ S
IV. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ S
2. Khử S
Các phản ứng Sunfate đồng hóa và dị hóa để tạo thành
Sunfite
Khử Sunfate đồng hóa H
2
S có thể được tạo thành trong
điều kiện kỵ khí bởi nhóm hóa học .Chúng phân hủy
các hợp chất hữu cơ có chứa axit amin S như :cystein.
IV. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ S
Khử Sunfate dị hóa : Là quá trình chủ yếu để tạo thành
H
2
S trong nước thải .
IV. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ S
Các nhóm vi khuẩn khử Sunfate chịu trách nhiệm thực
hiện quá trình trong điều kiện kỵ khí nghiêm ngặt.
Phương trình hóa học:
SO
4
+ hc hữu cơ S

2-
+ H
2
O +CO
2
S
2-
+ 2H
+
H
2
S
Mùi trứng
thối
IV. PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ S
• H
2
S rất độc đối với động vật, thực vật, đặc biệt là con
người.
Hỗn hợp
hơi lưu
huỳnh rất
độc
Lưu
Huỳnh
V.CHU TRÌNH S TRONG MTTN CỦA VSV
1.Vòng tuần hoàn lưu huỳnh trong tư nhiên
Cũng như photpho, lưu huỳnh là một trong những chất
dinh dưỡng quan trọng nhất của cây trồng.
Trong đất S thường ở dạng vô cơ ( CaSO

4
, Na
2
S…) và
ở dạng hữu cơ.
Trong cơ thể sinh vật, S nằm trong thành phần của các
acid amin ( metionin, xystein và trong nhiều loại ezim
quan trọng
Thực vật hút các hợp chất vô cơ trong đất chủ yếu dưới
dạng SO
4
2-
và chuyển sang dạng S hữu cơ của tế bào .
Động vật và người sử dụng thực vật làm thức ăn và
cũng biến S thực vật thành S của động vật và người .
Khi động, thực vật chết đi để lại lưu huỳnh hữu cơ trong
đất, S hữu cơ sẽ chuyển hóa thành H
2
S .
V.CHU TRÌNH S TRONG MTTN CỦA VSV
H
2
S và các hợp chất vô cơ khác bị oxy hóa bởi các vsv
tự dưỡng thành S và SO
4
2-
.
SO
4
2-

lại được thực vật hấp thụ, cứ thế vòng chuyển hóa
các hợp chất lưu huỳnh diễn ra liên tục.
Trong đó các vsv đóng vai trò quan trọng không thể
thiếu được.
V.CHU TRÌNH S TRONG MTTN CỦA VSV
V.CHU TRÌNH S TRONG MTTN CỦA VSV
H
2
S
SO
4
2-