Різниця між метаногенами та метанотрофами

Ключова різниця - метаногени проти метанотрофів
 

Біологія довкілля - головна галузь біології, яка займається процесами навколишнього середовища. Участь мікроорганізмів у цих процесах має велике значення, оскільки прискорює реакції та сприяє перетворенню субстратів з однієї форми в іншу. Метан (СН₄) названий парниковим газом або біогазом, і його кругообіг у природі регулюється переважно мікроорганізмами. Метаногенез - це процес, коли мікроорганізми виробляють метан з органічних джерел; Метаногени - це мікроорганізми, що беруть участь у цьому процесі. Перетравлення метану - ще один важливий процес, коли метан утилізують мікроорганізми, відомі як метанотрофи. Таким чином, ключова відмінність метаногенів від метанотрофів полягає в тому, що метаногени виробляють метан, тоді як метанотрофи використовують метан.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке метаногени 
3. Що таке метанотрофи
4. Подібність між метаногенами та метанотрофами
5. Поплечне порівняння - метаногени проти метанотрофів у табличній формі
6. Підсумок

Що таке метаногени?

Метаногени - це група екстремофілів, які живуть у суворо анаеробних умовах, оскільки вони є облігатними анаеробами. Присутність кисню є високотоксичною для метаногенів. Метаногени належать домену Archea. Поширені середовища існування метаногенів - анаеробні копачі, аноксичні ґрунти та шлунково-кишкові тракти організмів вищого рівня, таких як жуйні чи люди. Процес метаногенезу забезпечує енергію для виживання метаногенів, а основними субстратами, що беруть участь у метаногенезі, є водень, вуглекислий газ, ацетатні сполуки та сполуки С-1, такі як метанол.

СО₂ +      4Н₂          → СН₄   +    2Н₂О

СН₃СОО^- +   Н₂O → CH₄   +     HCO₃

Метаногени комерційно використовуються в процесах очищення стічних вод, де здійснюється анаеробне перетравлення органічних сполук. У процесі переробки анаеробних осадів шламу метаногени використовують для перетравлення відходів. Метаногени також використовуються в процесі виробництва біогазу, де метаногенез є завершальним етапом виробництва біогазу.

Малюнок 01: Метаногенез

Приклади метаногенів включають Метанокок, метанобактерій.

Що таке метанотрофи?

Метанотрофи або метанофіли - це метанолюбні мікроорганізми. Це переважно грамнегативні бактерії, які мають можливість використовувати метан як своє джерело вуглецю та енергії. Метанотрофні бактерії використовують метан у реакції, що каталізується ферментом, для отримання вуглекислого газу. Цей процес відбувається в аеробних умовах (за наявності кисню) і в цьому реакційному процесі беруть участь ферменти, відомі як метанові монооксигенази. Метанотрофні бактерії можуть зазнавати дві долі залежно від її потреби в процесі травлення метану. Залежно від маршруту, який він проходить, існує два типи метанотрофів, як тип 1, так і тип 2.

Прикладами метанотрофів є Метиломонас, метилобактер, метилококк, Метилоцистит і  Метилозинус.

Малюнок 02: Метанотрофи

Метанотрофи використовуються для контролю рівня метану в біосфері, оскільки метан є сильним парниковим газом, який сприяє забрудненню у вигляді глобального потепління. Метанотрофи також включаються в засвоювання метану, який є кінцевим продуктом у деяких промислових процесах.

Які подібності між метаногенами та метанотрофами?

• Метаногени та метанотрофи - екстремофіли.
• Обидва беруть участь у контролі та кругообігу метану.
• Вони мають промислове значення в процесах очищення стічних вод та поводження з твердими відходами

Яка різниця між метаногенами та метанотрофами?

Метаногени проти метанотрофів
Метаногени - це мікроорганізми, здатні генерувати метан з органічних джерел.	Метанотрофи або метанофіли - це мікроорганізми, які здатні використовувати метан як джерело вуглецю та енергії.
Вимога кисню
Метаногени є обов'язковим анаеробним (метаногенез відбувається в анаеробних умовах).	Метанотрофи є аеробними (засвоєння метану відбувається в аеробних умовах).
Попередники реакції
Попередниками метаногенезу є водень, вуглекислий газ та сполуки С-1.	Метан є попередником метанотрофних реакцій.
Кінцеві продукти
Метан - кінцевий продукт метаногенезу.	Вуглекислий газ і енергія виробляються під час утилізації метану.
Програми
Метаногени застосовуються на очисних спорудах в анаеробних копальнях та системах очищення шламу, а також у установках з виробництва біогазу.	Метанотрофи застосовуються при руйнуванні продуктів на основі метану та викидів метану в промислових реакціях.

Підсумок - метаногени проти метанотрофів

Метаногени та метанотрофи - це біологічно важливі типи бактерій, які сприяють рівновазі метану в природі та ведуть себе синергетично. Метаногени виробляють метан, який використовується метанотрофами як джерело вуглецю та енергії. Ця концепція надалі використовується у виробничих процесах поводження з твердими речовинами та стічними водами і, отже, є предметом досліджень серед екологічних мікробіологів. Метаногени виробляють метан, а метанотрофи використовують метан як джерело енергії. Це ключова відмінність метаногенів від метанотрофів.

Завантажити PDF версію метаногенів проти метанотрофів

Ви можете завантажити PDF-версію цієї статті та використовувати її в офлайн-цілях відповідно до примітки. Завантажте PDF-версію тут Різниця між метаногенами та метанотрофами.

Список літератури:

1. Гансон, Р. С., та Т. Е. Гансон. "Метанотрофні бактерії". Мікробіологічні огляди. Національна медична бібліотека США, червень 1996 року. Веб. Доступний тут. 15 серпня 2017 року.
2. Тріантафіллу, Костянтинос, Крістофер Чанг та Марк Піментел. "Метаногени, метан і шлунково-кишкова моторика". Журнал нейрогастроентерології та моторики. Корейське товариство нейрогастроентерології та моторики, січень 2014. Веб. Доступний тут. 15 серпня 2017 року.
3. Вітмен, Вільям Б., Тімоті Л. Боуен та Девід Р. Бун. "Метаногенні бактерії". Спрингер. Спрінгер, Нью-Йорк, 01 січня 1970. Веб. Доступний тут. 15 серпня 2017 року.

Надано зображення:

1. " Ацетат метаногенезу ”Von Yikrazuul (бесіда) - Eigenes Werk (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2. "Methylococcus capsulatus" De (Зображення: Anne Fjellbirkeland) - Геном бактерії, що любить метан. PLoS Biol 2/10/2004: e358. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.0020358 (CC BY 2.5) через Wikimedia Commons