| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第一章 文献综述 | 第13-29页 |
| 1.1 研究概述 | 第13页 |
| 1.2 电化学活性细菌的环境功能 | 第13-18页 |
| 1.2.1 电化学活性细菌的生理代谢 | 第13-17页 |
| 1.2.2 电化学活性细菌的环境化学 | 第17-18页 |
| 1.3 电化学活性细菌的跨膜电子传递系统 | 第18-22页 |
| 1.3.1 S.oneidensis跨膜电子传递链的组成 | 第19-20页 |
| 1.3.2 G.sulfurreducens跨膜电子传递链的组成 | 第20-22页 |
| 1.4 细菌聚集体胞外电子传递的调控 | 第22-26页 |
| 1.4.1 G.sulfurreducens生物膜远程电子传递模型 | 第23-25页 |
| 1.4.2 电势对电化学活性细菌生理代谢的影响 | 第25-26页 |
| 1.5 本文的研究内容、目的和意义 | 第26-29页 |
| 1.5.1 研究的目的和意义 | 第26-27页 |
| 1.5.2 主要研究内容 | 第27-29页 |
| 第二章 Shewanella周质延胡索酸还原酶催化SeO_3~(2-)的还原 | 第29-43页 |
| 2.1 概述 | 第29-30页 |
| 2.2 方法 | 第30-31页 |
| 2.2.1 细菌生长条件和还原试验基质 | 第30页 |
| 2.2.2 基因缺陷菌株的构建 | 第30页 |
| 2.2.3 SeO_3~(2-)还原测试 | 第30-31页 |
| 2.2.4 Se元素平衡测试 | 第31页 |
| 2.2.5 Se(0)的电镜和能谱表征 | 第31页 |
| 2.3 结果与讨论 | 第31-40页 |
| 2.3.1 S.oneidensis MR-1还原SeO_3~(2-)过程的监测 | 第31-33页 |
| 2.3.2 外膜和胞外呼吸机构对MR-1还原SeO_3~(2-)的影响 | 第33-35页 |
| 2.3.3 周质内终端还原酶对MR-1还原SeO_3~(2-)的影响 | 第35-38页 |
| 2.3.4 内膜醌脱氢酶对MR-1还原SeO_3~(2-)的影响 | 第38-39页 |
| 2.3.5 Se(0)纳米颗粒的胞内积聚和表征 | 第39-40页 |
| 2.4 小结 | 第40-43页 |
| 第三章 基于光激发赤铁矿的微生物异化呼吸 | 第43-65页 |
| 3.1 概述 | 第43-44页 |
| 3.2 方法 | 第44-48页 |
| 3.2.1 细菌生长条件 | 第44-45页 |
| 3.2.2 制备α-Fe_2O_3/ITO电极 | 第45页 |
| 3.2.3 电极表面生物膜培育 | 第45-46页 |
| 3.2.4 电化学和光电化学测试 | 第46页 |
| 3.2.5 生物膜活性分析 | 第46-48页 |
| 3.2.6 生物膜扫描电镜分析 | 第48页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第48-63页 |
| 3.3.1 非光激发条件下G.sulfurreducens细胞向α-Fe_2O_3的电子传递 | 第48-51页 |
| 3.3.2 细胞/α-Fe_2O_3电极的光激发引起的光电流 | 第51-53页 |
| 3.3.3 α-Fe_2O_3中电子-空穴分离与表面细胞呼吸的偶联 | 第53-57页 |
| 3.3.4 G.sulfurreducens细胞在光激发的α-Fe_2O_3表面的生理活性 | 第57-60页 |
| 3.3.5 G.sulfurreducens细胞在α-Fe_2O_3表面的光致电子传递机理 | 第60-63页 |
| 3.4 小结 | 第63-65页 |
| 第四章 电势诱导Geobacter远程电子传递的策略分化 | 第65-83页 |
| 4.1 概述 | 第65-66页 |
| 4.2 G.sulfurreducens生物膜的电荷传导模型 | 第66-68页 |
| 4.3 方法 | 第68-71页 |
| 4.3.1 细菌培养及阳极生物膜培育 | 第68-69页 |
| 4.3.2 生物膜样品的亚细胞组分制备 | 第69页 |
| 4.3.3 EPS和生物膜的电化学表征 | 第69-70页 |
| 4.3.4 生物膜EPS组分的化学分析 | 第70-71页 |
| 4.3.5 激光共聚焦显微成像 | 第71页 |
| 4.4 结果与讨论 | 第71-81页 |
| 4.4.1 G.sulfurreducens细胞在多重阳极电势下放电情况 | 第71-74页 |
| 4.4.2 G.sulfurreducens细胞适应阳极电势并形成生物膜 | 第74-76页 |
| 4.4.3 G.sulfurreducens生物膜的电子传导性 | 第76-79页 |
| 4.4.4 G.sulfurreducens生物膜中的氧化还原物种 | 第79-81页 |
| 4.5 小结 | 第81-83页 |
| 第五章 基于跨膜反向电子传递的阴极生物催化研究 | 第83-98页 |
| 5.1 概述 | 第83-84页 |
| 5.2 方法 | 第84-86页 |
| 5.2.1 细菌培养条件 | 第84-85页 |
| 5.2.2 细菌生物膜培育、阴极驯化和电化学表征 | 第85-86页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第86-96页 |
| 5.3.1 A.thiooxidans细胞的阴极电化学驯化与催化活性 | 第86-88页 |
| 5.3.2 T.denitrificans细胞的阴极电化学驯化与催化活性 | 第88-89页 |
| 5.3.3 G.sulfurreducens细胞的阴极电化学驯化与催化活性 | 第89-93页 |
| 5.3.4 G.metallireducens细胞的阴极电化学驯化与催化活性 | 第93-96页 |
| 5.4 小结 | 第96-98页 |
| 结论 | 第98-100页 |
| 参考文献 | 第100-123页 |
| 致谢 | 第123-125页 |
| 在读期间发表的学术论文 | 第125-126页 |
