Quá trình chuyển hoá các hợp chất không chứa
nitơ:
a. Chu trình chuyển hoá các bon trong tự nhiên:
CO2 không khí và nước
Hô hấp Hô hấp
41
Quang hợp Đốt cháy Quang hợp
Thực vật trên cạn Khu công nghiệp Thực
vật thuỷ sinh
Hô hấp
CO2 được hình thành do VSV
phân giải xác động, thực vật Cơ thể
động vật
Than đá, dầu hoả, khí đốt
Trong không khí cacbon tồn tại dưới dạng khí CO2
và chiếm khoảng 0,03%
so với không khí. Tỷ lệ này khá ổn định và vi sinh vật
đóng vai trò quan trọng trong
việc duy trì tỷ lệ CO2.
Hàng năm, lượng CO2 trong không khí bị mất đi với
một số lượng rất lớn do
sự quang hợp của cây xanh. Người ta ước tính nếu
không có sự bù trả lại CO2 cho
không khí thì số lượng CO2 trong không khí chỉ đủ
để cung cấp cho quang hợp của
cây xanh trong vòng 40 năm. Nhưng trong thực tế,
song song với sự mất CO2 trong
không khí do quá trình quang hợp luôn luôn có một
lượng CO2 gần như vậy được
sinh ra do quá trình hô hấp, quá trình đốt cháy nhiên
liệu, đun nấu, quá trình phân
giải các xác hữu cơ nhờ vi sinh vật và quá trình hoạt
động của núi lửa.
Riêng đối với vi sinh vật, chúng ta thấy rằng do tốc
độ sinh sôi nảy nở rất
nhanh chóng, với tính đa dạng về mặt sinh lý và khả
năng trao đổi chất mạnh mẽ, vi
sinh vật có vai trò to lớn trong việc thực hiện vòng
tuần hoàn cacbon trong tự nhiên.
Nhiều nghiên cứu đã khẳng định 90% lượng CO2 bù
trả cho không khí là nhờ vi
sinh vật.
Dưới tác dụng của vi sinh vật, tất cả hợp chất hữu cơ
chứa cacbon đều bị
phân giải:
- Nếu có O2 thì sự phân giải tiến hành theo con
đường oxy hoá triệt để, tạo
thành sản phẩm là CO2 và nước.
- Nếu không có O2 thì sự phân giải tiến hành theo
con đường oxy hoá kỵ khí
hay còn gọi là quá trình lên men.
Tốc độ phân giải và chiều hướng phân giải các hợp
chất hữu cơ phụ thuộc
vào bản chất của chất hữu cơ, loại hình vi sinh vật và
điều kiện ngoại cảnh.
Sau đây chúng ta xét một số quá trình lên men và oxy
hoá chủ yếu.