Kluczowa różnica - metanogeny a metanotrofy
Biologia środowiska to główna gałąź biologii zajmująca się procesami zachodzącymi w środowisku. Udział mikroorganizmów w tych procesach ma ogromne znaczenie, ponieważ przyspiesza reakcje i ułatwia konwersję substratów z jednej postaci w drugą. Metan (CH 4) jest nazywany gazem cieplarnianym lub biogazem, a jego cyklami w naturze rządzą głównie mikroorganizmy. Metanogeneza to proces, w którym mikroorganizmy wytwarzają metan ze źródeł organicznych; Metanogeny to mikroorganizmy biorące udział w tym procesie. Trawienie metanu to kolejny ważny proces, w którym metan jest wykorzystywany przez mikroorganizmy znane jako metanotrofy. Zatem kluczowa różnica między metanogenami a metanotrofami polega na tym, że metanogeny wytwarzają metan, podczas gdy metanotrofy wykorzystują metan.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Czym są metanogeny
3. Czym są metanotrofy
4. Podobieństwa między metanogenami a metanotrofami
5. Porównanie obok siebie - metanogeny i metanotrofy w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie
Co to są metanogeny?
Metanogeny to grupa ekstremofilów, które żyją w środowiskach ściśle beztlenowych, ponieważ są beztlenowcami bezwzględnymi. Obecność tlenu jest silnie toksyczna dla metanogenów. Metanogeny należą do domeny Archea. Powszechnymi siedliskami metanogenów są komory beztlenowe, gleby beztlenowe i przewody pokarmowe organizmów wyższego rzędu, takich jak przeżuwacze lub ludzie. Proces metanogenezy zapewnia energię do przetrwania metanogenów, a głównymi substratami biorącymi udział w metanogenezie są wodór, dwutlenek węgla, związki octanowe i związki C-1, takie jak metanol.
CO 2 + 4H 2 → CH 4 + 2H 2 O
CH 3 COO - + H 2 O → CH 4 + HCO 3
Metanogeny są komercyjnie wykorzystywane w procesach oczyszczania ścieków, w których przeprowadzana jest beztlenowa fermentacja związków organicznych. Proces fermentacji beztlenowej szlamu wykorzystuje metanogeny do fermentacji odpadów. Metanogeny są również wykorzystywane w procesie produkcji biogazu, gdzie metanogeneza jest ostatnim etapem produkcji biogazu.
Rysunek 01: Metanogeneza
Przykłady metanogenów obejmują Methanococcus, Methanobacterium.
Co to są metanotrofy?
Metanotrofy lub metanofile to mikroorganizmy kochające metan. Są to głównie bakterie Gram-ujemne, które mają zdolność wykorzystywania metanu jako źródła węgla i energii. Bakterie metanotroficzne wykorzystują metan w reakcji katalizowanej enzymatycznie do produkcji dwutlenku węgla. Proces ten przebiega w warunkach tlenowych (w obecności tlenu) i biorą w nim udział enzymy znane jako monooksygenazy metanowe. Bakterie metanotroficzne mogą podlegać dwóm losom w zależności od ich zapotrzebowania w procesie rozkładu metanu. W zależności od trasy, jaką pokonuje, wyróżnia się dwa rodzaje metanotrofów: typ 1 i typ 2.
Przykładami metanotrofów są Methylomonas, Methylobacter, Methylococcus, Methylocystis i Methylosinus.
Rysunek 02: Metanotrofy
Metanotrofy są wykorzystywane do kontrolowania poziomu metanu w biosferze, ponieważ metan jest silnym gazem cieplarnianym, który przyczynia się do zanieczyszczenia w postaci globalnego ocieplenia. Metanotrofy są również włączane do rozkładu metanu, który jest produktem końcowym w niektórych procesach przemysłowych.
Jakie są podobieństwa między metanogenami a metanotrofami?
- Metanogeny i metanotrofy to ekstremofile.
- Obaj są zaangażowani w kontrolę i cyklizację metanu.
- Mają znaczenie przemysłowe w procesach oczyszczania ścieków i gospodarowaniu odpadami stałymi
Jaka jest różnica między metanogenami a metanotrofami?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
Metanogeny a metanotrofy |
|
| Metanogeny to mikroorganizmy zdolne do wytwarzania metanu ze źródeł organicznych. | Metanotrofy lub metanofile to mikroorganizmy zdolne do wykorzystywania metanu jako źródła węgla i energii. |
| Zapotrzebowanie na tlen | |
| Metanogeny są obligatoryjnie anaerobowe (metanogeneza zachodzi w warunkach beztlenowych). | Metanotrofy są tlenowe (rozkład metanu zachodzi w warunkach tlenowych). |
| Prekursory reakcji | |
| Prekursorami metanogenezy są wodór, dwutlenek węgla i związki C-1. | Metan jest prekursorem reakcji metanotrofów. |
| Produkty końcowe | |
| Metan jest końcowym produktem metanogenezy. | Podczas utylizacji metanu wytwarzany jest dwutlenek węgla i energia. |
| Aplikacje | |
| Metanogeny są wykorzystywane w oczyszczalniach ścieków w beztlenowych komorach fermentacyjnych i systemach oczyszczania osadów oraz w zakładach produkcji biogazu. | Metanotrofy są wykorzystywane do degradacji produktów na bazie metanu i emisji metanu w reakcjach przemysłowych. |
Podsumowanie - Metanogeny a metanotrofy
Metanogeny i metanotrofy to biologicznie ważne typy bakterii, które ułatwiają równowagę metanu w naturze i zachowują się synergistycznie. Metanogeny wytwarzają metan, który jest wykorzystywany przez metanotrofy jako źródło węgla i energii. Koncepcja ta jest dalej wykorzystywana w przemysłowych procesach zagospodarowania odpadów stałych i ścieków i dlatego jest przedmiotem badań mikrobiologów środowiskowych. Metanogeny wytwarzają metan, a metanotrofy wykorzystują metan jako źródło energii. To jest kluczowa różnica między metanogenami a metanotrofami.
Pobierz wersję PDF metanogenów i metanotrofów
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej w trybie offline, zgodnie z notą cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj. Różnica między metanogenami a metanotrofami.
