Ключевая разница - метаногены против метанотрофов
Экологическая биология - это основная отрасль биологии, изучающая процессы, происходящие в окружающей среде. Участие микроорганизмов в этих процессах имеет большое значение, так как ускоряет реакции и облегчает переход субстратов из одной формы в другую. Метан (CH4) называют парниковым газом или биогазом, и его круговорот в природе регулируется в основном микроорганизмами. Метаногенез - это процесс, при котором микроорганизмы производят метан из органических источников; Метаногены – микроорганизмы, участвующие в этом процессе. Переваривание метана - еще один важный процесс, в котором метан утилизируется микроорганизмами, известными как метанотрофы. Таким образом, ключевое различие между метаногенами и метанотрофами заключается в том, что метаногены производят метан, тогда как метанотрофы используют метан.
Что такое метаногены?
Метаногены представляют собой группу экстремофилов, которые живут в строго анаэробной среде, поскольку они являются облигатными анаэробами. Присутствие кислорода очень токсично для метаногенов. Метаногены относятся к домену Archea. Обычными местами обитания метаногенов являются анаэробные пищеварители, бескислородные почвы и желудочно-кишечные тракты организмов более высокого уровня, таких как жвачные животные или люди. Процесс метаногенеза обеспечивает энергию для выживания метаногенов, а основными субстратами, участвующими в метаногенезе, являются водород, двуокись углерода, ацетатные соединения и соединения C-1, такие как метанол..
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H 2О
CH3COO– + H2O → CH 4 + HCO3
Метаногены коммерчески используются в процессах очистки сточных вод, где проводится анаэробное сбраживание органических соединений. Процесс анаэробных шламогенераторов использует метаногены для переваривания отходов. Метаногены также используются в процессе производства биогаза, где метаногенез является заключительным этапом производства биогаза.
Рисунок 01: Метаногенез
Примеры метаногенов включают Methanococcus, Methanobacterium.
Кто такие метанотрофы?
Метанотрофы или метанофилы – это микроорганизмы, любящие метан. В основном это грамотрицательные бактерии, способные использовать метан в качестве источника углерода и энергии. Метанотрофные бактерии используют метан в катализируемой ферментами реакции с образованием углекислого газа. Этот процесс протекает в аэробных условиях (в присутствии кислорода), и в этом реакционном процессе участвуют ферменты, известные как метанмонооксигеназы. Метанотрофные бактерии могут претерпеть две судьбы в зависимости от их потребности в процессе переваривания метана. В зависимости от маршрута метанотрофы делятся на два типа: тип 1 и тип 2.
Примерами метанотрофов являются Methylomonas, Methylobacter, Methylococcus, Methylocystis и Methylosinus.
Рисунок 02: Метанотрофы
Метанотрофы используются для контроля уровня метана в биосфере, поскольку метан является сильным парниковым газом, который способствует загрязнению окружающей среды в форме глобального потепления. Метанотрофы также участвуют в переваривании метана, который является конечным продуктом некоторых промышленных процессов.
Каковы сходства между метаногенами и метанотрофами?
- Метаногены и метанотрофы являются экстремофилами.
- Оба участвуют в контроле и обороте метана.
- Они имеют промышленное значение в процессах очистки сточных вод и обращения с твердыми отходами
В чем разница между метаногенами и метанотрофами?
Метаногены против метанотрофов |
|
| Метаногены – это микроорганизмы, способные генерировать метан из органических источников. | Метанотрофы или метанофилы – это микроорганизмы, способные использовать метан в качестве источника углерода и энергии. |
| Потребность в кислороде | |
| Метаногены являются обязательными анаэробами (метаногенез протекает в анаэробных условиях). | Метанотрофы – аэробы (расщепление метана происходит в аэробных условиях). |
| Предвестники реакции | |
| Предшественниками метаногенеза являются водород, углекислый газ и соединения С-1. | Метан является предшественником метанотрофных реакций. |
| Конечные продукты | |
| Метан – конечный продукт метаногенеза. | Углекислый газ и энергия образуются при утилизации метана. |
| Приложения | |
| Метаногены используются в установках по очистке сточных вод, в анаэробных варочных котлах и системах обработки осадка, а также в установках по производству биогаза. | Метанотрофы используются для разложения продуктов на основе метана и выбросов метана в промышленных реакциях. |
Резюме – Метаногены против метанотрофов
Метаногены и метанотрофы являются биологически важными видами бактерий, которые способствуют балансу метана в природе и ведут себя синергетически. Метаногены производят метан, который используется метанотрофами в качестве источника углерода и энергии. Эта концепция в дальнейшем используется в промышленных процессах обращения с твердыми веществами и сточными водами и поэтому является предметом исследований микробиологов-экологов. Метаногены производят метан, а метанотрофы используют метан в качестве источника энергии. В этом ключевое различие между метаногенами и метанотрофами.
Загрузить PDF-версию метаногенов и метанотрофов
Вы можете загрузить PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономном режиме в соответствии с примечанием к цитированию. Пожалуйста, загрузите PDF-версию здесь. Разница между метаногенами и метанотрофами.
