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微生物胞外呼吸：原理與應用
	曾用價	168.00
	齣版社	科學齣版社
	版次	1
	齣版時間	2016年10月
	開本	16
	作者	周順桂 等
	裝幀	圓脊精裝
	頁數	308
	字數	450
	ISBN編碼	9787030500533

內容介紹
本書以微生物胞外呼吸為中心，係統闡述瞭土壤微生物胞外呼吸的基礎理論、研究技術及其應用；並結閤前人的研究成果，展望瞭微生物胞外呼吸的未來研究方嚮和應用潛能。盡管本書可能還不足以滿足專業研究的全部需要，但卻是一本快速掌握微生物胞外呼吸原理及應用的基礎並開展研究的重要著作，相信會對我國學者開展此類研究提供重要的參考信息。

目錄
目錄
前言
術語錶
弟一章 微生物胞外呼吸概論1
弟一節 微生物胞外呼吸的發現1
第二節 微生物的産能代謝1
一、呼吸3
二、發酵7
第三節 微生物胞外呼吸7
一、鐵/錳呼吸9
二、腐殖質呼吸9
三、産電呼吸10
四、胞外呼吸的應用10
參考文獻12
第二章 胞外呼吸菌的分離純化及遺傳改造14
弟一節 胞外呼吸菌的分離純化14
一、樣品采集14
二、Fe(Ⅲ)/腐殖質還原菌的分離篩選14
三、産電菌的分離篩選21
第二節 純菌的胞外呼吸屬性驗證22
一、腐殖質還原22
二、Fe(Ⅲ)還原22
三、電極還原22
第三節 生理生化特性的鑒定23
一、生理指標鑒定23
二、生化特性的鑒定26
三、分子生物學特性的鑒定27
第四節 胞外呼吸菌種保藏28
一、厭氧菌甘油保藏28
二、厭氧菌冷凍乾燥保藏28
第五節 胞外呼吸菌的遺傳改造29
一、對胞外呼吸菌自身的遺傳改造29
二、胞外呼吸菌基因的外源錶達31
三、設計“超級細菌”的構想35
四、胞外呼吸菌遺傳改造麵臨的挑戰38
第六節 研究案例38
一、案例1：利用U形微生物燃料電池分離胞外産電菌OchrobactrumanthropiYZ-1（Zuoetal,2008）38
二、案例2：Thermincolaferriaceticaspnov，一株具有異化Fe(Ⅲ)還原能力的厭氧、嗜熱、兼性化能自養菌（Zavarzinaetal,2007）42
三、案例3：Thauerahumireducensspnov，一株分離自微生物燃料電池的腐殖質還原菌（Yangetal,2013）45
四、小結47
參考文獻47
第三章 微生物胞外呼吸的電子傳遞機製52
弟一節 電子從細胞內膜傳遞到細胞外膜：胞內電子傳遞鏈52
第二節 電子從細胞外膜傳遞到電子受體：從胞內到胞外53
一、細胞色素c（c-typecytochromes,Cytc）55
二、納米導綫（nanowire）58
三、電子穿梭體（中介體）64
第三節 微生物直接種間電子傳遞：從細胞至細胞73
一、Geobacter屬至Geobacter屬74
二、Geobacter屬至Methanogens76
三、Geobactersulfurreducens至Thiobacillusdenitrificans78
四、厭氧甲烷氧化古菌至硫還原細菌79
參考文獻80
第四章 鐵呼吸86
弟一節 環境中的鐵元素86
一、土壤中的鐵氧化物86
二、鐵在生物代謝中的重要性88
第二節 土壤中的鐵循環88
一、微生物Fe(Ⅱ)氧化89
二、Fe(Ⅲ)還原92
第三節 鐵呼吸94
一、鐵呼吸原理94
二、鐵還原菌98
第四節 鐵呼吸的環境效應102
一、有機汙染物降解103
二、無機汙染物防治104
三、生物成礦105
第五節 研究案例105
一、案例1：有機氯的生物還原脫氯（李曉敏等，2009）105
二、案例2：鐵還原菌驅動的偶氮染料脫色降解（武春媛等，2013）107
三、案例3：水鐵礦-腐殖酸共沉澱物的異化還原與形態轉化（Shimizuetal,2013）109
四、小結112
參考文獻112
第五章 腐殖質呼吸119
弟一節 環境中的腐殖質119
一、腐殖質的定義及形成119
二、腐殖質的組成及基本性質120
三、腐殖質的吸附特性121
四、腐殖質的電化學性質123
五、腐殖質的環境修復屬性124
第二節 腐殖質呼吸的原理及影響因素125
一、腐殖質呼吸的電子接受位點125
二、腐殖質電子轉移容量錶徵126
三、腐殖質呼吸的影響因素127
四、增強腐殖質電子轉移能力的措施129
第三節 腐殖質呼吸與鐵呼吸的異同及關係129
一、電子受體的特點129
二、腐殖質呼吸菌與鐵呼吸菌130
三、腐殖質呼吸與鐵呼吸130
第四節 腐殖質呼吸的生態學意義131
一、作為電子受體加速有機碳厭氧礦化及難降解汙染物的降解131
二、作為電子穿梭體介導金屬脫毒及有機汙染物厭氧降解131
三、作為電子供體促進高氧化態電子受體的還原及減少溫室氣體的排放133
第五節 研究案例134
一、案例1：有機汙染物甲基叔丁基醚（MTBE）的生物降解（FinneranandLovley,2001）134
二、案例2：固態鬍敏素介導五氯苯酚（PCP）的生物還原脫氯（ZhangandKatayama,2012）135
三、案例3：腐殖質介導2,4-二氯苯氧乙酸（2,4-D）的還原脫氯（王弋博等，2011）137
四、小結138
參考文獻139
第六章 産電呼吸143
弟一節 産電細菌與電極相互作用143
第二節 電活性生物膜144
第三節 EAB研究方法145
一、EAB培養成膜145
二、EAB三維結構錶徵146
三、EAB電化學錶徵147
第四節 研究案例160
一、案例一：電化學方法研究EAB活性對pH的響應機製（Yuanetal,2011）160
二、案例二：錶麵增強拉曼光譜錶徵EAB界麵電子轉移動力學過程（Lyetal,2013）163
三、案例三：接種物影響EAB形成和性能的微生物機製研究（Micelietal,2012）165
四、小結167
參考文獻168
第七章 微生物燃料電池技術170
弟一節 微生物燃料電池原理170
一、陽極底物生物氧化171
二、陽極還原176
三、外電路電子傳輸176
四、質子遷移176
五、陰極反應177
第二節 微生物燃料電池（MFC）構型179
一、雙室MFC179
二、單室MFC180
第三節 微生物燃料電池（MFC）材料182
一、隔膜182
二、陽極材料182
三、陰極催化劑184
第四節 MFC放大及應用中試186
一、MFC的放大186
二、MFC技術應用的瓶頸問題188
三、應用案例189
參考文獻192
第八章 MXC技術196
弟一節 微生物電解池産氫技術196
一、基本原理196
二、MEC産氫係統設計與運行197
第二節 微生物電閤成係統200
一、基本原理200
二、微生物200
三、電能來源201
四、電子傳遞方式202
第三節 微生物脫鹽燃料電池203
一、基本原理203
二、研究進展204
第四節 生物電芬頓係統207
一、生物電芬頓係統工作原理207
二、生物電芬頓係統的發展狀況208
第五節 微生物太陽能電池209
一、植物-MFC209
二、藍藻-MFC211
三、光閤細菌MFC213
第六節 應用案例214
一、案例一：以乙酸鈉為底物的電化學輔助微生物産氫（LiuandLogan,2005）214
二、案例二：一種新的脫鹽微生物脫鹽電池（Caoetal,2009）215
三、案例三：陽極COD去除耦閤陰極染料脫色的新型生物電芬頓係統研究216
參考文獻218
第九章 原位生物修復技術222
弟一節 原位生物修復技術簡介222
一、定義222
二、微生物代謝222
三、有機物轉化223
四、汙染物反應機製224
第二節 基於胞外呼吸的生物修復原理224
一、汙染物作為電子供體225
二、汙染物作為電子受體226
三、電子中介體強化修復過程228
第三節 應用領域229
一、石油烴類汙染土壤的原位修復229
二、重金屬原位修復230
三、微生物脫氯232
第四節 應用案例233
一、插入式微生物燃料電池原位修復河道底泥（Yuanetal,2010）233
二、極化電極作為電子供體進行生物還原脫氯（Aulentaetal,2009）236
三、利用地杆菌原位修復鈾汙染地下水（Andersonetal,2003）237
參考文獻239
第十章 生物電化學器件243
弟一節 BOD傳感器243
一、基本原理243
二、具體實現形式244
第二節 毒性傳感器246
一、基本原理247
二、具體實現形式248
第三節 生物計算器件249
一、基本原理250
二、具體實現形式250
第四節 電容器件252
一、基本原理253
二、具體實現形式253
第五節 植入式醫用電池254
一、基本原理255
二、具體實現形式256
第六節 應用案例256
一、汙水BOD檢測256
二、鎘離子毒性檢測258
參考文獻260
第十一章 天然生物地球電池效應：形成機製與生態學意義262
弟一節 天然生物地球電池效應263
一、“人工”生物地球電池263
二、天然生物地球電池263
第二節 天然生物地球電池形成機製266
第三節 天然生物地球電池研究方法267
一、自然電位267
二、復電阻270
三、微電極271
四、超聲波273
第四節 天然生物地球電池效應模型274
第五節 天然生物地球電池效應生態學意義276
一、有機碳礦化277
二、溫室氣體排放277
三、元素地球化學循環277
四、汙染土壤生物自淨278
第六節 展望279
參考文獻279
後記283
索引285

在綫試讀
弟一章 微生物胞外呼吸概論
弟一節 微生物胞外呼吸的發現
微生物胞外呼吸（extracellular respiration）是近年來發現的新型微生物能量代謝形式，是指厭氧條件下，微生物在胞內徹底氧化有機物釋放電子，産生的電子經胞內呼吸鏈傳遞到胞外電子受體使其還原，並産生能量維持微生物自身生長的過程

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