厭氧消化微生物生理生化基礎

第1章 極端環境微生物 001
1.1　極端環境下的生命 002
1.1.1　極端環境下的生命特點 002
1.1.2　極端環境下的微生物 003
1.2　嗜熱菌 004
1.2.1　嗜熱菌生態學 005
1.2.2　嗜熱菌的厭氧生化過程 009
1.2.3　嗜熱菌代謝適應機制 012
1.3　嗜酸（堿）菌 015
1.3.1　嗜酸嗜堿菌生態學 015
1.3.2　生理代謝特性 017
1.3.3　生化適應機制 019
1.4　嗜鹽菌 021
1.4.1　高鹽生態系統 021
1.4.2　微生物多樣性 022
1.4.3　生化適應機制 025
1.5　嗜冷菌 027
1.5.1　嗜冷產甲烷菌的生態 027
1.5.2　嗜冷菌生化適應機制 029
1.5.3 嗜冷酶 032
1.6　嗜壓菌 033
1.6.1　嗜壓菌生態 033
1.6.2　嗜壓菌生化適應機制 034
1.7　厭氧微生物 036
1.7.1　微生物生態 036
1.7.2　利用CO 037

第2章 生命三域概論 039
2.1　生命三域基礎知識 040
2.1.1　生命三域理論的提出 040
2.1.2　生命三域的特徵及其比較 041
2.1.3　生命三域的起源與系統進化關係 043
2.2　生命三域生化特徵 045
2.2.1　細胞壁的生化意義 045
2.2.2　從細胞壁結構看生命三域 046
2.2.3　產甲烷菌細胞壁多樣性及生物合成 048
2.3　古生菌化學分類對於生命三域的意義 052
2.3.1　古菌化學分類資訊 053
2.3.2　化學分類對古菌分類學的意義 059

第3章 厭氧微生物在環境中的分佈和作用 062
3.1　自然界中的厭氧環境 063
3.1.1　自然界中氧迴圈 063
3.1.2　厭氧環境的特徵 063
3.2　厭氧消化微生物生態 065
3.2.1　厭氧環境的自然生態系統 065
3.2.2　厭氧微生物生態類型 078
3.3　碳迴圈中的微生物作用 081
3.3.1　碳素迴圈 081
3.3.2　幾種天然含碳化合物的分解 082
3.3.3　厭氧生境對碳素迴圈的影響 087
3.4　氮迴圈中的微生物作用 088
3.4.1　氮素迴圈 088
3.4.2　固氮作用 089
3.4.3　尿素的氨化 090
3.4.4　硝化作用 090
3.4.5　反硝化作用 090

第4章 厭氧消化微生物生理學基礎 092
4.1　產甲烷菌的基質適應範圍 094
4.1.1　鹽度 094
4.1.2　溫度 094
4.1.3　pH 095
4.1.4　氧 095
4.1.5　代謝調節 096
4.1.6　儲存物質 096
4.2　厭氧消化微生物的相互作用 096
4.2.1　產甲烷細菌基質的競爭 096
4.2.2　H2的競爭 097
4.2.3　乙酸的競爭 100
4.2.4　專性種間H2/甲酸轉移 101
4.2.5　兼性種間H2/甲酸轉移 104
4.2.6　與原生動物的共生現象 105
4.2.7　種間乙酸轉移 105

第5章 厭氧消化生物化學基礎 107
5.1　厭氧產甲烷階段 108
5.1.1　厭氧消化的兩階段理論 108
5.1.2　厭氧消化的三階段理論 109
5.1.3　厭氧消化的四階段理論 109
5.2　厭氧產甲烷的生化代謝 110
5.2.1　利用二氧化碳和氫產甲烷 110
5.2.2　乙酸發酵產甲烷 118
5.2.3　甲基營養型產甲烷 122
5.2.4　甲氧基營養型產甲烷 132
5.2.5　烷基營養型產甲烷 137
5.2.6　厭氧消化過程中的代謝特徵 142
5.3　新型產甲烷作用的研究進展 152
5.3.1　新型產甲烷古菌的種類 152
5.3.2　新型產甲烷古菌的代謝特點 155
5.3.3　新型產甲烷古菌的生態分佈 155
5.3.4　新型產甲烷古菌的培養 157
5.3.5　新型產甲烷古菌的展望 158

第6章 與產甲烷相關聯的厭氧產氫 159
6.1　生物質產氫過程 160
6.1.1　生物質厭氧發酵產氫 160
6.1.2　生物質制氫的效率 166
6.1.3　氫氣和甲烷兩相發酵 167
6.2　生物質產氫研究進展 168
6.2.1　生物質制氫常用技術 168
6.2.2　甲烷制氫技術 170
6.2.3　甲醇制氫技術 171

參考文獻 174