鐵氧化物是土壤環(huán)境中廣泛存在的活性物質,是污染物的有效吸附劑和異化鐵還原細菌的能量來源。在缺少氧氣和其他電子受體的土壤環(huán)境中,異化鐵還原細菌可將鐵氧化物作為電子受體進行還原。礦物-微生物界面的電子傳遞過程不僅能夠驅使礦物發(fā)生溶解、沉淀、轉化等多種反應,而且對微生物的生長、代謝和群落演替也有重要影響。細菌與礦物之間進行電子傳遞主要通過直接接觸、分泌螯合劑、利用電子穿梭體和導電菌毛等方式進行,其中在直接接觸的過程中,電子傳遞效率最高。因此,細菌與鐵氧化物的接觸吸附是胞外電子傳遞的關鍵步驟,在鐵還原過程及其驅動的元素循環(huán)中發(fā)揮著重要作用。希瓦氏菌（Shewanella）是環(huán)境中最常見的具備鐵氧化物還原能力的細菌之一,也是胞外電子傳遞研究中的典型代表。本研究選取土壤中常見的希瓦氏菌模式菌株（Shewanella oneidensis MR-1）和Bpf A粘附蛋白缺失的希瓦氏菌突變菌株作為實驗材料進行吸附動力學和電化學實驗,研究得到主要結果如下:使用耗散石英晶體微天平（QCM-D）進行吸附動力學實驗,并把實驗數(shù)據(jù)擬合到等效電路（EC）模型中,我們發(fā)現(xiàn)Bpf A粘附蛋白缺失后,細菌在赤鐵礦表面表現(xiàn)...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 微生物與鐵氧化物之間的電子傳遞過程
    1.2 異化鐵還原細菌與鐵氧化物接觸吸附的研究
    1.3 BPFA粘附蛋白
    1.4 研究目的與意義
    1.5 技術路線
2 材料與方法
    2.1 礦物材料
    2.2 細菌的培養(yǎng)
    2.3 ZETA電位的測定
    2.4 細胞壁結合態(tài)蛋白質與多糖的測定
    2.5 細胞表面疏水性測定
    2.6 熒光蛋白表達質粒的導入(接合法)
    2.7 細胞CFU計數(shù)
    2.8 平行板流動池吸附定量實驗
    2.9 QCM-D吸附動力學實驗
    2.10 等效電路(EC)模型
    2.11 細菌樣品的紅外光譜表征
    2.12 衰減全反射-傅里葉變換紅外光譜測定
    2.13 二維相關分析數(shù)據(jù)處理
    2.14 雙室三電極工作系統(tǒng)
    2.15 赤鐵礦修飾的陽極
    2.16 主要實驗試劑
    2.17 電化學測量
    2.18 陽極表面吸附態(tài)細菌定量
3 結果與分析
    3.1 細胞表面性質分析
    3.2 吸附定量分析
    3.3 吸附動力學分析
    3.4 細菌在赤鐵礦表面吸附動力學的紅外光譜分析
    3.5 二維紅外分析細菌與赤鐵礦的相互作用
    3.6 電化學系統(tǒng)性能分析
    3.7 赤鐵礦修飾的陽極表面吸附態(tài)細菌的定量
4 討論
    4.1 野生型希瓦氏菌與BPFA蛋白缺失突變株在赤鐵礦表面吸附的動力學特征及分子尺度吸附過程
    4.2 野生型希瓦氏菌與BPFA蛋白缺失突變株還原赤鐵礦過程中胞外電子傳遞的特點
5 結論
參考文獻
致謝



本文編號：4034875