A környezeti biológia a biológia egyik fő ága, amely a környezeti folyamatokkal foglalkozik. A mikroorganizmusok részvétele ezekben a folyamatokban rendkívül fontos, mivel felgyorsítja a reakciókat és megkönnyíti a szubsztrátok átalakulását az egyik formából a másikra. Metán (CH4) üvegházhatású gáznak vagy biogáznak nevezik, és ciklusában a természetben főként a mikroorganizmusok szabályozzák. A metanogenezis olyan folyamat, amelyben a mikroorganizmusok metánt termelnek szerves forrásokból; A metanogének azok a mikroorganizmusok, amelyek részt vesznek ebben a folyamatban. A metán emésztése egy másik fontos folyamat, ahol a metánt a metanotrofoknak nevezett mikroorganizmusok hasznosítják. Így a metanogének és a metanotrófok közötti fő különbség az A metanogének metánt termelnek, míg a metanotrófok metánt használnak.
1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mik a metanogének?
3. Mik a metanotrofok?
4. A metanogének és a metanotrofok közötti hasonlóságok
5. Összehasonlítás egymással - Metanogének vs. Metanotrófok táblázatos formában
6. Összegzés
A metanogének egy extrémofil csoport, amely szigorúan anaerob környezetben él, mivel kötelező anaerobok. Az oxigén jelenléte nagyon mérgező a metanogénekre. A metanogének az Archea domainhez tartoznak. A metanogének általános élőhelye az anaerob emésztők, anoxikus talajok és magasabb szintű szervezetek, például kérődzők vagy emberek gastrointestinalis traktusai. A metanogenezis folyamata energiát nyújt a metanogének túléléséhez, és a metanogenezisben részt vevő fő szubsztrátumok a hidrogén, a szén-dioxid, az acetát vegyületek és a C-1 vegyületek, például a metanol.
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O
CH3TURBÉKOL- + H2O → CH4 + HCO3
A metanogéneket kereskedelemben használják a szennyvízkezelési folyamatokban, ahol a szerves vegyületek anaerob emésztését végzik. Az anaerob iszap emésztők metanogéneket alkalmaznak a hulladék emésztésére. A metanogéneket szintén használják a biogáztermelés folyamatában, ahol a metanogenezis a biogáztermelés utolsó lépése.
01. ábra: Metanogenezis
A metanogénekre példa Methanococcus, Methanobacterium.
A metanotrofok vagy a metanofilek metánt szerető mikroorganizmusok. Leginkább gram-negatív baktériumok, amelyek képesek metánt hasznosítani szén- és energiaforrásként. A metanotróf baktériumok a metánt egy enzim által katalizált reakcióban használják szén-dioxid előállítására. Ez a folyamat aerob körülmények között (oxigén jelenlétében) zajlik, és a metán-monooxigenázok néven ismert enzimek vesznek részt ebben a reakcióban. A metanotróf baktériumok kétféle sorson menhetnek keresztül, attól függően, hogy szükség van-e a metán emésztési folyamat során. A megtett úttól függően kétféle metanotróf létezik: 1. és 2. típusú.
Példák a metanotrófokra Methylomonas, Methylobacter, Methylococcus, Methylocystis és Methylosinus.
02 ábra: Metanotrofok
A metanotrofokat a bioszféra metánszintjének szabályozására használják, mivel a metán egy erős üvegházgáz, amely hozzájárul a globális felmelegedés formájában jelentkező szennyezéshez. A metanotrófok beépülnek a metán emésztéséhez is, amely egyes ipari folyamatok végterméke.
Metanogének és metanotrófok | |
A metanogének mikroorganizmusok, amelyek szerves forrásokból képesek metánt előállítani. | A metanotrofok vagy a metanofilek olyan mikroorganizmusok, amelyek képesek a metánt szén- és energiaforrásként felhasználni. |
Oxigénigény | |
A metanogének kötelezően anaerobak (a metanogenezis anaerob körülmények között zajlik). | A metanotrofok aerob (a metán emésztése aerob körülmények között zajlik). |
A reakció prekurzorai | |
A metanogenezis prekurzorai a hidrogén, a szén-dioxid és a C-1 vegyületek. | A metán a metanotróf reakciók előfutára. |
Végtermékek | |
A metán a metanogenezis végterméke. | A szén-dioxid és az energia keletkezik a metán felhasználása során. |
Alkalmazások | |
A metanogéneket szennyvíztisztító üzemekben használják anaerob emésztők és iszapkezelő rendszerekben, valamint biogáztermelő üzemekben.. | A metanotrofokat a metán alapú termékek és az ipari reakciók metánkibocsátásának lebontására használják. |
A metanogének és a metanotrófok biológiailag fontos baktériumtípusok, amelyek megkönnyítik a metán egyensúlyát a természetben és szinergetikusan viselkednek. A metanogének metánt termelnek, amelyet a metanotrofok használnak szén- és energiaforrásukként. Ezt a fogalmat tovább használják a szilárd anyagok és a szennyvíz hulladékgazdálkodásának ipari folyamatain, ezért a környezetvédelmi mikrobiológusok kutatásának témája. A metanogének metánt termelnek, a metanotrófok pedig a metánt használják energiaforrásként. Ez a legfontosabb különbség a metanogének és a metanotrófok között.
Letöltheti e cikk PDF verzióját, és offline célokra felhasználhatja, az idézet megjegyzésének megfelelően. Töltse le a PDF verziót itt. A metanogének és a metanotrófok közötti különbség.
1. Hanson, R. S. és T. E. Hanson. "Metanotróf baktériumok." Mikrobiológiai vélemények. Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára, 1996 június. Web. Itt érhető el. 2017. augusztus 15.
2. Triantafyllou, Konstantinos, Christopher Chang és Mark Pimentel. „Metanogének, metán és gyomor-bél motilitás.” Journal of Neurogastroenterology and Motility. Koreai Neurogastroenterológiai és Motilitási Társaság, 2014. január. Web. Itt érhető el. 2017. augusztus 15.
3. Whitman, William B., Timothy L. Bowen és David R. Boone. "A metanogén baktériumok." Springer. Springer New York, 1970. január 1.. Web. Itt érhető el. 2017. augusztus 15.
1.” Metanogenezis-acetát ”Von Yikrazuul (beszéd) - Eigenes Werk (CC BY-SA 3.0) a Commons Wikimedia-on keresztül
2. „Methylococcus capsulatus” De (kép: Anne Fjellbirkeland) - A metánt szerető baktérium genomja. PLoS Biol 2/10/2004: e358. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.0020358 (CC BY 2.5) a Commons Wikimedia-on keresztül