Kľúčový rozdiel - metanogény vs. methanotrofy
Biológia životného prostredia je hlavným odvetvím biológie, ktorá sa zaoberá procesmi životného prostredia. Zapojenie mikroorganizmov do týchto procesov je veľmi dôležité, pretože urýchľuje reakcie a uľahčuje premenu substrátov z jednej formy na druhú. Metán (CH 4) je pomenovaný ako skleníkový plyn alebo bioplyn a jeho cyklovanie v prírode je riadené hlavne mikroorganizmami. Metanogenéza je proces, pri ktorom mikroorganizmy produkujú metán z organických zdrojov; Metanogény sú mikroorganizmy zapojené do tohto procesu. Metánové štiepenie je ďalším dôležitým procesom, pri ktorom sa metán využíva v mikroorganizmoch známych ako metanotrofy. Kľúčovým rozdielom medzi metanogénmi a metanotropmi je teda to, že metanogény produkujú metán, zatiaľ čo metanotrofy využívajú metán.
OBSAH
1. Prehľad a hlavný rozdiel
2. Čo sú metanogény
3. Čo sú metanotrofy
4. Podobnosti medzi metanogénmi a metanotropmi
5. Porovnanie vedľa seba - metanogény a metanotrofy v tabuľkovej forme
6. Zhrnutie
Čo sú metanogény?
Metanogény sú skupinou extrémofilov, ktoré žijú v striktne anaeróbnom prostredí, pretože sú povinnými anaeróbmi. Prítomnosť kyslíka je pre metanogény vysoko toxická. Metanogény patria do domény Archea. Bežnými biotopmi metanogénov sú anaeróbne digestory, anoxické pôdy a gastrointestinálne trakty vyšších organizmov, ako sú prežúvavce alebo ľudia. Proces metanogenézy poskytuje energiu na prežitie metanogénov a hlavnými substrátmi zapojenými do metanogenézy sú vodík, oxid uhličitý, octanové zlúčeniny a zlúčeniny C-1, ako je metanol.
CO 2 + 4H 2 → CH 4 + 2 H 2 O
CH 3 COO - + H 2 O → CH 4 + HCO 3
Metanogény sa komerčne používajú v procesoch čistenia odpadových vôd, pri ktorých sa vykonáva anaeróbna digescia organických zlúčenín. Proces anaeróbnych digestorov kalu využíva metanogény na trávenie odpadu. Metanogény sa tiež používajú v procese výroby bioplynu, kde je metanogenéza posledným krokom výroby bioplynu.
Obrázok 01: Metanogenéza
Príklady metanogénov zahŕňajú Methanococcus, Methanobacterium.
Čo sú metanotrofy?
Metanotrofy alebo metanofily sú mikroorganizmy milujúce metán. Sú to väčšinou gramnegatívne baktérie, ktoré majú schopnosť využívať metán ako zdroj uhlíka a energie. Metanotrofné baktérie využívajú metán v reakcii katalyzovanej enzýmom na výrobu oxidu uhličitého. Tento proces prebieha za aeróbnych podmienok (v prítomnosti kyslíka) a do tohto reakčného procesu sú zapojené enzýmy známe ako metánmonooxygenázy. Metanotrofné baktérie môžu byť v priebehu procesu metánového štiepenia dvakrát osudovo závislé od svojej potreby. V závislosti od použitej trasy existujú dva typy metanotrofov typu 1 a typu 2.
Príklady metanotrofov sú Methylomonas, Methylobacter, Methylococcus, Methylocystis a Methylosinus.
Obrázok 02: Metanotrofy
Metanotrofy sa používajú na reguláciu hladín metánu v biosfére, pretože metán je silný skleníkový plyn, ktorý prispieva k znečisťovaniu vo forme globálneho otepľovania. Metanotrofy sú tiež začlenené do štiepenia metánu, ktorý je konečným produktom v niektorých priemyselných procesoch.
Aké sú podobnosti medzi metanogénmi a metanotropmi?
- Metanogény a metanotrofy sú extremofily.
- Obaja sa podieľajú na kontrole a cyklovaní metánu.
- Sú priemyselne dôležité v procesoch čistenia odpadových vôd a nakladaní s pevným odpadom
Aký je rozdiel medzi metanogénmi a metanotropmi?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Metanogény vs metanotrofy |
|
| Metanogény sú mikroorganizmy, ktoré sú schopné generovať metán z organických zdrojov. | Metanotrofy alebo metanofily sú mikroorganizmy, ktoré sú schopné využiť metán ako zdroj uhlíka a energie. |
| Požiadavka na kyslík | |
| Metanogény sú povinne anaeróbne (metanogenéza prebieha za anaeróbnych podmienok). | Metanotrofy sú aeróbne (trávenie metánom prebieha za aeróbnych podmienok). |
| Prekurzory reakcie | |
| Prekurzory metanogenézy sú vodík, oxid uhličitý a zlúčeniny C-1. | Metán je predchodcom metanotropných reakcií. |
| Konečné výrobky | |
| Metán je konečným produktom metanogenézy. | Oxid uhličitý a energia sa vyrábajú počas využívania metánu. |
| Aplikácie | |
| Metanogény sa používajú v zariadeniach na čistenie odpadových vôd v anaeróbnych digestoroch a systémoch na čistenie kalov a v zariadeniach na výrobu bioplynu. | Metanotrofy sa používajú pri degradácii produktov na báze metánu a emisií metánu v priemyselných reakciách. |
Zhrnutie - metanogény vs. methanotrofy
Metanogény a metanotrofy sú biologicky dôležité typy baktérií, ktoré uľahčujú rovnováhu metánu v prírode a správajú sa synergicky. Metanogény produkujú metán, ktorý metanotrofy využívajú ako zdroj uhlíka a energie. Tento koncept sa ďalej využíva v priemyselných procesoch odpadového hospodárstva tuhých látok a odpadových vôd a je preto predmetom výskumu medzi environmentálnymi mikrobiológmi. Metanogény produkujú metán a metanotrofy využívajú metán ako zdroj energie. Toto je kľúčový rozdiel medzi metanogénmi a metanotropmi.
Stiahnite si PDF verziu Methanogens vs Methanotrophs
Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ho na offline účely podľa citačnej poznámky. Stiahnite si tu verziu PDF. Rozdiel medzi metanogénmi a metanotropmi.
