Ključna razlika – metanogeni proti metanotrofom
Okoljska biologija je glavna veja biologije, ki se ukvarja s procesi v okolju. Vključevanje mikroorganizmov v te procese je zelo pomembno, saj pospeši reakcije in olajša pretvorbo substratov iz ene oblike v drugo. Metan (CH4) se imenuje toplogredni plin ali bioplin in njegovo kroženje v naravi urejajo predvsem mikroorganizmi. Metanogeneza je proces, kjer mikroorganizmi proizvajajo metan iz organskih virov; Metanogeni so mikroorganizmi, ki sodelujejo v tem procesu. Prebava metana je še en pomemben proces, pri katerem metan uporabljajo mikroorganizmi, znani kot metanotrofi. Tako je ključna razlika med metanogeni in metanotrofi ta, da metanogeni proizvajajo metan, medtem ko metanotrofi uporabljajo metan.
Kaj so metanogeni?
Metanogeni so skupina ekstremofilov, ki živijo v strogo anaerobnem okolju, saj so obvezni anaerobi. Prisotnost kisika je zelo strupena za metanogene. Metanogeni pripadajo domeni Archea. Pogosti habitati metanogenov so anaerobni digestorji, anoksična tla in gastrointestinalni trakti organizmov na višji ravni, kot so prežvekovalci ali ljudje. Proces metanogeneze zagotavlja energijo za preživetje metanogenov, glavni substrati, ki sodelujejo pri metanogenezi, pa so vodik, ogljikov dioksid, acetatne spojine in spojine C-1, kot je metanol.
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H 2O
CH3COO– + H2O → CH 4 + HCO3
Metanogeni se komercialno uporabljajo v postopkih čiščenja odpadne vode, kjer se izvaja anaerobna presnova organskih spojin. Postopek anaerobnih digestorjev blata uporablja metanogene za prebavo odpadkov. Metanogeni se uporabljajo tudi v procesu proizvodnje bioplina, kjer je metanogeneza zadnji korak proizvodnje bioplina.
Slika 01: Metanogeneza
Primeri metanogenov vključujejo Methanococcus, Methanobacterium.
Kaj so metanotrofi?
Methanotrophs ali Methanophiles so metanoljubni mikroorganizmi. Večinoma gre za gramnegativne bakterije, ki lahko uporabljajo metan kot ogljik in vir energije. Metanotrofne bakterije uporabljajo metan v encimsko katalizirani reakciji za proizvodnjo ogljikovega dioksida. Ta proces poteka v aerobnih pogojih (v prisotnosti kisika) in v ta reakcijski proces so vključeni encimi, znani kot metan monooksigenaze. Metanotrofne bakterije lahko doživijo dve usodi, odvisno od svojih potreb med procesom prebave metana. Glede na pot, po kateri gre, obstajata dve vrsti metanotrofov, in sicer tip 1 in tip 2.
Primeri metanotrofov so Methylomonas, Methylobacter, Methylococcus, Methylocystis in Methylosinus.
Slika 02: Metanotrofi
Metanotrofi se uporabljajo za nadzor ravni metana v biosferi, saj je metan močan toplogredni plin, ki prispeva k onesnaženju v obliki globalnega segrevanja. Metanotrofi so vključeni tudi v presnovo metana, ki je končni produkt v nekaterih industrijskih procesih.
Kakšne so podobnosti med metanogeni in metanotrofi?
- Metanogeni in metanotrofi so ekstremofili.
- Oba sodelujeta pri nadzoru in kroženju metana.
- Industrijsko so pomembni pri postopkih čiščenja odpadne vode in ravnanju s trdnimi odpadki
Kakšna je razlika med metanogeni in metanotrofi?
Metanogeni proti metanotrofom |
|
| Metanogeni so mikroorganizmi, ki so sposobni proizvajati metan iz organskih virov. | Metanotrofi ali metanofili so mikroorganizmi, ki so sposobni izkoriščati metan kot vir ogljika in energije. |
| Potreba po kisiku | |
| Metanogeni so obvezno anaerobni (metanogeneza poteka v anaerobnih pogojih). | Metanotrofi so aerobni (prebava metana poteka v aerobnih pogojih). |
| Predhodniki reakcije | |
| Prekurzorji metanogeneze so vodik, ogljikov dioksid in spojine C-1. | Metan je predhodnik metanotrofnih reakcij. |
| Končni izdelki | |
| Metan je končni produkt metanogeneze. | Med izkoriščanjem metana nastajata ogljikov dioksid in energija. |
| Aplikacije | |
| Metanogeni se uporabljajo v napravah za čiščenje odpadne vode v anaerobnih digestorjih in sistemih za obdelavo blata ter v obratih za proizvodnjo bioplina. | Metanotrofi se uporabljajo pri razgradnji produktov na osnovi metana in emisij metana v industrijskih reakcijah. |
Povzetek – metanogeni proti metanotrofom
Metanogeni in metanotrofi so biološko pomembne vrste bakterij, ki omogočajo ravnovesje metana v naravi in se obnašajo sinergistično. Metanogeni proizvajajo metan, ki ga metanotrofi uporabljajo kot svoj ogljik in vir energije. Ta koncept se nadalje uporablja v industrijskih procesih ravnanja z odpadnimi trdnimi snovmi in odpadno vodo in je zato predmet raziskav med okoljskimi mikrobiologi. Metanogeni proizvajajo metan, metanotrofi pa uporabljajo metan kot vir energije. To je ključna razlika med metanogeni in metanotrofi.
Prenesite PDF različico Metanogeni proti metanotrofom
Lahko prenesete PDF različico tega članka in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombo o citiranju. Prosimo, prenesite različico PDF tukaj. Razlika med metanogeni in metanotrofi.
