Atšķirība starp metanogēniem un metanotrofiem

Galvenā atšķirība - metanogēni pret metanotrofiem
 

Vides bioloģija ir galvenā bioloģijas nozare, kas nodarbojas ar vides procesiem. Mikroorganismu iesaistīšanās šajos procesos ir ļoti svarīga, jo tas paātrina reakcijas un atvieglo substrātu pārvēršanu no vienas formas uz otru. Metāns (CH₄) tiek nosaukta par siltumnīcefekta gāzi vai biogāzi, un tās ciklisko raksturu galvenokārt regulē mikroorganismi. Metanoģenēze ir process, kurā mikroorganismi ražo metānu no organiskiem avotiem; Metanogēni ir mikroorganismi, kas iesaistīti šajā procesā. Metāna šķelšana ir vēl viens svarīgs process, kurā metānu izmanto mikroorganismi, kas pazīstami kā metanotrofi. Tādējādi galvenā atšķirība starp metanogēniem un metanotrofiem ir tā metanogēni ražo metānu, turpretī metanotrofi izmanto metānu.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir metanogēni 
3. Kas ir metanotrofi
4. Līdzības starp metanogēniem un metanotrofiem
5. Salīdzinājums blakus - metanogēni pret metanotrofiem tabulas formā
6. Kopsavilkums

Kas ir metanogēni?

Metanogēni ir ekstremofilu grupa, kas dzīvo stingri anaerobā vidē, jo tie ir obligāti anaerobi. Skābekļa klātbūtne ir ļoti toksiska metanogēniem. Metanogēni pieder domēnam Archea. Metanogēnu izplatītākie biotopi ir anaerobie pārstrādātāji, anoksiskās augsnes un augstāka līmeņa organismu, piemēram, atgremotāju vai cilvēku, kuņģa un zarnu trakts. Metanoģenēzes process nodrošina enerģiju metanogēnu izdzīvošanai, un galvenie substrāti, kas iesaistīti metanoģenēzē, ir ūdeņradis, oglekļa dioksīds, acetāta savienojumi un C-1 savienojumi, piemēram, metanols.

CO₂ +      4H₂          → CH₄   +    2H₂O

CH₃dūdot^- +   H₂O → CH₄   +     HCO₃

Metanogenus komerciāli izmanto notekūdeņu attīrīšanas procesos, kur tiek veikta organisko savienojumu anaerobā gremošana. Anaerobās dūņu pārstrādes procesā atkritumu sagremošanai izmanto metanogēnus. Metanogēnus izmanto arī biogāzes ražošanas procesā, kur metanoģenēze ir biogāzes ražošanas pēdējais solis.

01. attēls. Metanoģenēze

Metanogēnu piemēri ir Methanococcus, Methanobacterium.

Kas ir metanotrofi?

Metanotrofi vai metanofili ir metānu mīloši mikroorganismi. Tās galvenokārt ir gramnegatīvas baktērijas, kurām ir spēja izmantot metānu kā tā oglekļa un enerģijas avotu. Metanotrofās baktērijas izmanto metānu fermentu katalizētā reakcijā, lai iegūtu oglekļa dioksīdu. Šis process notiek aerobos apstākļos (skābekļa klātbūtnē), un šajā reakcijas procesā tiek iesaistīti fermenti, kas pazīstami kā metāna monooksigenāzes. Metanotrofās baktērijas atkarībā no tā nepieciešamības metāna šķelšanas procesā var izdzīvot divos likteņos. Atkarībā no izvēlētā maršruta ir divu veidu metanotrofi - 1. un 2. tips.

Metanotrofu piemēri ir Metilomonas, metilobakteri, metilokoki, Metilocistīts un  Metilozins.

02 attēls: metanotrofi

Metanotrofus izmanto, lai kontrolētu metāna līmeni biosfērā, jo metāns ir spēcīga siltumnīcefekta gāze, kas veicina piesārņojumu globālās sasilšanas veidā. Metanotrofi tiek iekļauti arī metāna sagremošanā, kas ir galaprodukts dažos rūpniecības procesos.

Kādas ir līdzības starp metanogēniem un metanotrofiem?

• Metanogēni un metanotrofi ir ekstremofili.
• Abi ir iesaistīti metāna kontrolē un pārvietošanā.
• Tie ir rūpnieciski svarīgi notekūdeņu attīrīšanas procesos un cieto atkritumu apsaimniekošanā

Kāda ir atšķirība starp metanogēniem un metanotrofiem?

Metanogēni pret metanotrofiem
Metanogēni ir mikroorganismi, kas spēj radīt metānu no organiskiem avotiem.	Metanotrofi vai metanofili ir mikroorganismi, kas metānu var izmantot kā oglekļa un enerģijas avotu.
Prasība pēc skābekļa
Metanogēni ir obligāti anaerobi (metanoģenēze notiek anaerobos apstākļos).	Metanotrofi ir aerobi (metāna sadalīšana notiek aerobos apstākļos).
Reakcijas priekšgājēji
Metanoģenēzes prekursori ir ūdeņradis, oglekļa dioksīds un C-1 savienojumi.	Metāns ir metanotrofo reakciju priekštecis.
Galaprodukti
Metāns ir metanoģenēzes gala produkts.	Metāna izmantošanas laikā rodas oglekļa dioksīds un enerģija.
Lietojumprogrammas
Metanogēnus izmanto notekūdeņu attīrīšanas iekārtās anaerobos sagremotāju un dūņu apstrādes sistēmās, kā arī biogāzes ražošanas uzņēmumos.	Metanotrofus izmanto, lai noārdītu produktus, kuru pamatā ir metāns, un metāna emisijas rūpnieciskās reakcijās.

Kopsavilkums - metanogēni pret metanotrofiem

Metanogēni un metanotrofi ir bioloģiski nozīmīgi baktēriju veidi, kas veicina metāna līdzsvaru dabā un uzvedas sinerģiski. Metanogēni ražo metānu, ko metanotrofi izmanto kā oglekļa un enerģijas avotu. Šo jēdzienu tālāk izmanto rūpnieciskos procesos, kas saistīti ar cieto vielu un notekūdeņu atkritumu apsaimniekošanu, tāpēc tā ir vides mikrobiologu pētījumu tēma. Metanogēni ražo metānu, un metanotrofi kā enerģijas avotu izmanto metānu. Šī ir galvenā atšķirība starp metanogēniem un metanotrofiem.

Lejupielādējiet metanogēnu un metanotrofu PDF versiju

Varat lejupielādēt šī raksta PDF versiju un izmantot to bezsaistes vajadzībām, kā norādīts citēšanas piezīmē. Lūdzu, lejupielādējiet šeit PDF versiju. Atšķirība starp metanogēniem un metanotrofiem.

Atsauces:

1. Hansons, R. S. un T. E. Hansons. “Metanotrofās baktērijas.” Mikrobioloģiskās atsauksmes. ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka, 1996. gada jūnijs. Web. Pieejams šeit. 2017. gada 15. augusts.
2. Triantafyllou, Konstantinos, Christopher Chang un Marks Pimentel. “Metogēni, metāns un zarnu trakta kustīgums.” Neirogastroenteroloģijas un kustīgumu žurnāls. Korejas neirogastroenteroloģijas un motilitātes biedrība, 2014. gada janvāris. Web. Pieejams šeit. 2017. gada 15. augusts.
3. Vitmens, Viljams B., Timotijs L. Bovens un Deivids R. Boone. “Metanogēnās baktērijas.” Springers. Springer Ņujorka, 1970. gada 1. janvāris. Web. Pieejams šeit. 2017. gada 15. augusts.

Attēla pieklājība:

1. ” Metanoģenēzes acetāts ”Von Yikrazuul (saruna) - Eigenes Werk (CC BY-SA 3.0), izmantojot Commons Wikimedia
2. “Methylococcus capsulatus” De (attēls: Anne Fjellbirkeland) - metānu mīlošas baktērijas genoms. PLoS Biol 2/10/2004: e358. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.0020358 (CC BY 2.5), izmantojot Commons Wikimedia