Pagrindinis skirtumas – metanogenai ir metanotrofai
Aplinkos biologija yra pagrindinė biologijos šaka, nagrinėjanti aplinkos procesus. Mikroorganizmų dalyvavimas šiuose procesuose yra labai svarbus, nes pagreitina reakcijas ir palengvina substratų pavertimą iš vienos formos į kitą. Metanas (CH4) įvardijamas kaip šiltnamio efektą sukeliančios dujos arba biodujos, o jo ciklą gamtoje daugiausia lemia mikroorganizmai. Metanogenezė yra procesas, kai mikroorganizmai gamina metaną iš organinių š altinių; Metanogenai yra šiame procese dalyvaujantys mikroorganizmai. Metano virškinimas yra dar vienas svarbus procesas, kurio metu metaną naudoja mikroorganizmai, vadinami metanotrofais. Taigi pagrindinis skirtumas tarp metanogenų ir metanotrofų yra tas, kad metanogenai gamina metaną, o metanotrofai naudoja metaną.
Kas yra metanogenai?
Metanogenai yra ekstremofilų grupė, gyvenanti griežtai anaerobinėje aplinkoje, nes jie yra privalomi anaerobai. Deguonies buvimas yra labai toksiškas metanogenams. Metanogenai priklauso Archea domenui. Įprastos metanogenų buveinės yra anaerobiniai pūdikliai, anoksinis dirvožemis ir aukštesnio lygio organizmų, tokių kaip atrajotojai ar žmonės, virškinimo traktai. Metanogenezės procesas suteikia energijos metanogenams išgyventi, o pagrindiniai metanogenezėje dalyvaujantys substratai yra vandenilis, anglies dioksidas, acetato junginiai ir C-1 junginiai, tokie kaip metanolis.
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H 2O
CH3COO– + H2O → CH 4 + HCO3
Metanogenai komerciškai naudojami nuotekų valymo procesuose, kuriuose atliekamas anaerobinis organinių junginių skaidymas. Anaerobinių dumblo pūdytuvų procese atliekoms virškinti naudojami metanogenai. Metanogenai taip pat naudojami biodujų gamybos procese, kur metanogenezė yra paskutinis biodujų gamybos etapas.
01 pav.: Metanogenezė
Metanogenų pavyzdžiai: Methanococcus, Methanobacterium.
Kas yra metanotrofai?
Metanotrofai arba metanofilai yra metaną mėgstantys mikroorganizmai. Dažniausiai tai yra gramneigiamos bakterijos, kurios gali panaudoti metaną kaip anglies ir energijos š altinį. Metanotrofinės bakterijos naudoja metaną fermentų katalizuojamoje reakcijoje, kad susidarytų anglies dioksidas. Šis procesas vyksta aerobinėmis sąlygomis (esant deguoniui), o šiame reakcijos procese dalyvauja fermentai, žinomi kaip metano monooksigenazės. Metanotrofinės bakterijos gali patirti du likimus, priklausomai nuo jų poreikio metano virškinimo proceso metu. Priklausomai nuo maršruto, kuriuo nuvažiuosite, yra dviejų tipų metanotrofai: 1 tipas ir 2 tipas.
Metanotrofų pavyzdžiai yra Methylomonas, Methylobacter, Methylococcus, Methylocystis ir Methylosinus.
02 pav.: metanotrofai
Metanotrofai naudojami metano kiekiui biosferoje kontroliuoti, nes metanas yra stiprios šiltnamio efektą sukeliančios dujos, kurios prisideda prie taršos dėl visuotinio atšilimo. Metanotrofai taip pat naudojami virškinant metaną, kuris yra galutinis kai kurių pramonės procesų produktas.
Kokie yra metanogenų ir metanotrofų panašumai?
- Metanogenai ir metanotrofai yra ekstremofilai.
- Abu yra susiję su metano kontrole ir cirkuliacija.
- Jie yra pramoniniu požiūriu svarbūs nuotekų valymo procesuose ir kietųjų atliekų tvarkymui
Kuo skiriasi metanogenai ir metanotrofai?
Metanogenai prieš metanotrofus |
|
| Metanogenai yra mikroorganizmai, galintys gaminti metaną iš organinių š altinių. | Metanotrofai arba metanofilai yra mikroorganizmai, galintys panaudoti metaną kaip anglies ir energijos š altinį. |
| Deguonies poreikis | |
| Metanogenai yra privalomi anaerobiniai (metanogenezė vyksta anaerobinėmis sąlygomis). | Metanotrofai yra aerobiniai (metano skaidymas vyksta aerobinėmis sąlygomis). |
| Reakcijos pirmtakai | |
| Metanogenezės pirmtakai yra vandenilis, anglies dioksidas ir C-1 junginiai. | Metanas yra metanotrofinių reakcijų pirmtakas. |
| Galutinės prekės | |
| Metanas yra galutinis metanogenezės produktas. | Anglies dioksidas ir energija susidaro naudojant metaną. |
| Applications | |
| Metanogenai naudojami nuotekų valymo įrenginiuose, anaerobiniuose pūdytuvuose ir dumblo apdorojimo sistemose bei biodujų gamybos įmonėse. | Metanotrofai naudojami skaidant metano pagrindu pagamintus produktus ir metano emisiją pramoninėse reakcijose. |
Santrauka – metanogenai prieš metanotrofus
Metanogenai ir metanotrofai yra biologiškai svarbios bakterijų rūšys, kurios palengvina metano pusiausvyrą gamtoje ir veikia sinergiškai. Metanogenai gamina metaną, kurį metanotrofai naudoja kaip anglies ir energijos š altinį. Ši koncepcija toliau naudojama pramoniniuose kietųjų dalelių ir nuotekų atliekų tvarkymo procesuose, todėl yra aplinkos mikrobiologų tyrimų tema. Metanogenai gamina metaną, o metanotrofai naudoja metaną kaip energijos š altinį. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp metanogenų ir metanotrofų.
Atsisiųskite Methanogens vs Methanotrophs PDF versiją
Galite atsisiųsti šio straipsnio PDF versiją ir naudoti ją neprisijungus, kaip nurodyta citatos pastaboje. Atsisiųskite PDF versiją čia Metanogenų ir metanotrofų skirtumas.
