Rozdiel medzi metanogénami a metanotrofami

Kľúčový rozdiel - metanogény verzus metanotrofy

Biológia životného prostredia je hlavným odvetvím biológie, ktoré sa zaoberá procesmi životného prostredia. Zapojenie mikroorganizmov do týchto procesov je veľmi dôležité, pretože urýchľuje reakcie a uľahčuje konverziu substrátov z jednej formy do druhej. Metán (CH₄) sa nazýva skleníkový plyn alebo bioplyn a jeho cyklovanie v prírode sa riadi hlavne mikroorganizmami. Metanogenéza je proces, pri ktorom mikroorganizmy produkujú metán z organických zdrojov; Metanogény sú mikroorganizmy zapojené do tohto procesu. Trávenie metánom je ďalším dôležitým procesom, pri ktorom sa metán využíva v mikroorganizmoch známych ako metanotrofy. Kľúčový rozdiel medzi metanogénom a metanotropmi je teda taký metanogény produkujú metán, zatiaľ čo metanotrofy využívajú metán.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo sú metanogény
3. Čo sú metanotrofy
4. Podobnosti medzi metanogénmi a metanotrofami
5. Porovnanie vedľa seba - metanogény verzus metanotrofy v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie

Čo sú metanogény?

Metanogény sú skupinou extrémofilov, ktoré žijú v prísne anaeróbnych prostrediach, pretože sú povinnými anaeróbmi. Prítomnosť kyslíka je pre metanogény vysoko toxická. Methanogény patria do domény Archea. Bežnými biotopmi metanogénov sú anaeróbne digestory, anoxické pôdy a gastrointestinálne trakty organizmov vyššej úrovne, ako sú prežúvavce alebo ľudia. Proces metanogenézy poskytuje energiu na prežitie metanogénov a hlavnými substrátmi zahrnutými v metanogenéze sú vodík, oxid uhličitý, acetátové zlúčeniny a zlúčeniny C-1, ako je metanol.

CO₂ + 4H₂ → CH₄+ 2H₂O

CH₃COO^- + H₂O → CH₄+ HCO₃

Metanogény sa komerčne používajú v procesoch čistenia odpadových vôd, pri ktorých sa uskutočňuje anaeróbna digescia organických zlúčenín. Proces anaeróbnych vyhnívacích kalov využíva metanogény na trávenie odpadu. Metanogény sa používajú aj v procese výroby bioplynu, kde je metanogenéza posledným krokom výroby bioplynu.

Obrázok 01: Metanogenéza

Príklady metanogénov zahŕňajú Methanococcus, Methanobacterium.

Čo sú metanotrofy?

Metanotrofy alebo metanofily sú mikroorganizmy milujúce metán. Väčšinou ide o gramnegatívne baktérie, ktoré majú schopnosť využívať metán ako svoj zdroj uhlíka a energie. Metanotropné baktérie využívajú metán pri enzýmom katalyzovanej reakcii na tvorbu oxidu uhličitého. Tento proces prebieha za aeróbnych podmienok (v prítomnosti kyslíka) a do tohto reakčného procesu sú zapojené enzýmy známe ako metánmonooxygenázy. Metanotropné baktérie môžu podstúpiť dva osudy v závislosti od svojej požiadavky počas procesu trávenia metánu. V závislosti od trasy existujú dva typy metanotrofov ako typ 1 a typ 2.

Príklady metanotrofov sú Methylomonas, Methylobacter, Methylococcus, Methylocystis a Methylosinus.

Obrázok 02: Metanotrofy

Metanotrofy sa využívajú na reguláciu hladín metánu v biosfére, pretože metán je silný skleníkový plyn, ktorý prispieva k znečisteniu v podobe globálneho otepľovania. Metanotrofy sa tiež začleňujú do trávenia metánu, ktorý je v niektorých priemyselných procesoch konečným produktom.

Aké sú podobnosti medzi metanogénmi a metanotrofami?

Metanogény a metanotrofy sú extrémofily.
Obidve sa podieľajú na kontrole a cyklovaní metánu.
Z priemyselného hľadiska sú dôležité v procesoch čistenia odpadových vôd a nakladania s tuhými odpadmi

Aký je rozdiel medzi metanogénami a metanotrofami?

Metanogény verzus metanotrofy
Metanogény sú mikroorganizmy, ktoré sú schopné produkovať metán z organických zdrojov.	Metanotrofy alebo metanofily sú mikroorganizmy, ktoré sú schopné využívať metán ako zdroj uhlíka a energie..
Požiadavka na kyslík
Metanogény sú povinné anaeróbne (metanogenéza prebieha za anaeróbnych podmienok).	Metanotrofy sú aeróbne (metánová digescia prebieha za aeróbnych podmienok).
Prekurzory reakcie
Prekurzory metanogenézy sú vodík, oxid uhličitý a zlúčeniny C-1.	Metán je predchodcom metanotropných reakcií.
Konečné produkty
Metán je konečný produkt metanogenézy.	Oxid uhličitý a energia sa vyrábajú počas používania metánu.
aplikácia
Metanogény sa používajú v čistiarňach odpadových vôd v anaeróbnych digestoch a systémoch úpravy kalov a v zariadeniach na výrobu bioplynu..	Metanotrofy sa používajú pri degradácii produktov na báze metánu a emisií metánu pri priemyselných reakciách.

Zhrnutie - metanogény verzus metanotrofy

Metanogény a metanotrofy sú biologicky dôležité typy baktérií, ktoré uľahčujú rovnováhu metánu v prírode a správajú sa synergicky. Metanogény produkujú metán, ktorý metanotrofy využívajú ako zdroj uhlíka a energie. Táto koncepcia sa ďalej využíva v priemyselných procesoch odpadového hospodárstva pevných látok a odpadových vôd, a preto je predmetom výskumu mikrobiológov životného prostredia. Metanogény produkujú metán a metanotrofy využívajú metán ako zdroj energie. Toto je kľúčový rozdiel medzi metanogénami a metanotrofami.

Stiahnite si verziu Methanogens verzus Methanotrophs vo formáte PDF

Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ju na účely offline podľa citácie. Stiahnite si verziu PDF tu Rozdiel medzi metanogénami a metanotrofami.

Referencie:

1. Hanson, R. S. a T. E. Hanson. "Metanotropné baktérie." Mikrobiologické recenzie. U.S. National Library of Medicine, jún 1996. Web. K dispozícii tu. 15. augusta 2017.
2. Triantafyllou, Konstantinos, Christopher Chang a Mark Pimentel. "Methanogény, metán a gastrointestinálna pohyblivosť." Neurogastroenterologický časopis a motilita. Kórejská spoločnosť pre neurogastroenterológiu a pohyblivosť, január 2014. Web. K dispozícii tu. 15. augusta 2017.
3. Whitman, William B., Timothy L. Bowen a David R. Boone. "Metanogénne baktérie." Springer. Springer New York, 1. januára 1970. Web. K dispozícii tu. 15. augusta 2017.

S láskavým dovolením:

1. " Acetát metanogenézy ”Von Yikrazuul (talk) - Eigenes Werk (CC BY-SA 3.0) prostredníctvom Commons Wikimedia
2. „Methylococcus capsulatus“ De (Obrázok: Anne Fjellbirkeland) - genóm baktérie milujúcej metán. PLoS Biol 2/10/2004: e358. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.0020358 (CC BY 2.5) prostredníctvom Commons Wikimedia

Veda a príroda