Diferența cheie – metanogeni vs metanotrofi
Biologia mediului este o ramură principală a biologiei care se ocupă de procesele mediului. Implicarea microorganismelor în aceste procese este de mare importanță deoarece accelerează reacțiile și facilitează conversia substraturilor dintr-o formă în alta. Metanul (CH4) este denumit gaz cu efect de seră sau biogaz, iar ciclul său în natură este guvernat în principal de microorganisme. Metanogeneza este un proces prin care microorganismele produc metan din surse organice; Metanogenii sunt microorganismele implicate în acest proces. Digestia metanului este un alt proces important în care metanul este utilizat de microorganisme cunoscute sub numele de metanotrofe. Astfel, diferența cheie dintre metanogeni și metanotrofe este că metanogenii produc metan, în timp ce metanotrofei utilizează metan.
Ce sunt metanogenii?
Metanogenii sunt un grup de extremofili care trăiesc în medii strict anaerobe, deoarece sunt anaerobi obligatorii. Prezența oxigenului este foarte toxică pentru metanogeni. Metanogenii aparțin domeniului Archea. Habitatele obișnuite ale metanogenelor sunt digestoarele anaerobe, solurile anoxice și tracturile gastrointestinale ale organismelor de nivel superior, cum ar fi rumegătoarele sau oamenii. Procesul de metanogeneză oferă energie pentru supraviețuirea metanogenilor, iar principalele substraturi implicate în metanogeneză sunt hidrogenul, dioxidul de carbon, compușii acetat și compușii C-1, cum ar fi metanolul.
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H 2O
CH3COO– + H2O → CH 4 + HCO3
Metanogenii sunt utilizați comercial în procesele de tratare a apelor uzate, în care se efectuează digestia anaerobă a compușilor organici. Procesul digestoarelor anaerobe de nămol utilizează metanogene pentru a digera deșeurile. Metanogenii sunt utilizați și în procesul de producere a biogazului, unde metanogeneza este etapa finală a producției de biogaz.
Figura 01: Metanogeneza
Exemple de metanogeni includ Methanococcus, Methanobacterium.
Ce sunt metanotrofele?
Metanotrofei sau metanofilii sunt microorganisme iubitoare de metan. Ele sunt în mare parte bacterii gram negative care au capacitatea de a utiliza metanul ca sursă de carbon și energie. Bacteriile metanotrofe utilizează metanul într-o reacție catalizată de enzime pentru a produce dioxid de carbon. Acest proces are loc în condiții aerobe (în prezența oxigenului) și în acest proces de reacție sunt implicate enzime cunoscute sub numele de metan monooxigenaze. Bacteriile metanotrofe pot suferi două sorti în funcție de cerința sa în timpul procesului de digestie a metanului. În funcție de traseul pe care îl parcurge, există două tipuri de metanotrofe ca tipul 1 și tipul 2.
Exemple de metanotrofe sunt Methylomonas, Methylobacter, Methylococcus, Methylocystis și Methylosinus.
Figura 02: Metanotrofe
Metanotrofele sunt utilizate în controlul nivelurilor de metan din biosferă, deoarece metanul este un gaz puternic cu efect de seră, care contribuie la poluare sub formă de încălzire globală. Metanotrofele sunt, de asemenea, încorporate în digerarea metanului, care este un produs final în unele procese industriale.
Care sunt asemănările dintre metanogeni și metanotrofe?
- Metanogene și metanotrofi sunt extremofili.
- Ambele sunt implicate în controlul și ciclul metanului.
- Au importanță industrială în procesele de tratare a apelor uzate și în gestionarea deșeurilor solide
Care este diferența dintre metanogeni și metanotrofe?
Metanogene vs metanotrofi |
|
| Metanogene sunt microorganisme capabile să genereze metan din surse organice. | Metanotrofele sau metanofilele sunt microorganisme care sunt capabile să utilizeze metanul ca sursă de carbon și energie. |
| Necesar de oxigen | |
| Metanogenii sunt anaerobi obligatorii (Metanogeneza are loc în condiții anaerobe). | Metanotrofele sunt aerobe (digestia metanului are loc în condiții aerobe). |
| Precursori ai reacției | |
| Precursorii metanogenezei sunt hidrogenul, dioxidul de carbon și compușii C-1. | Metanul este precursorul reacțiilor metanotrofe. |
| Produse finale | |
| Metanul este produsul final al metanogenezei. | Dioxidul de carbon și energia sunt produse în timpul utilizării metanului. |
| Aplicații | |
| Metanogenii sunt utilizați în stațiile de epurare a apelor uzate din digestoarele anaerobe și sistemele de tratare a nămolului și în instalațiile de producere a biogazului. | Metanotrofele sunt utilizate în degradarea produselor pe bază de metan și a emisiilor de metan în reacții industriale. |
Rezumat – Metanogeni vs Metanotrofi
Metanogene și metanotrofe sunt tipuri de bacterii importante din punct de vedere biologic care facilitează echilibrul metanului în natură și se comportă sinergic. Metanogenii produc metan care este utilizat de metanotrofe ca sursă de carbon și energie. Acest concept este utilizat în continuare în procesele industriale de gestionare a deșeurilor de solide și ape uzate și este, prin urmare, un subiect de cercetare în rândul microbiologilor de mediu. Metanogenii produc metan, iar metanotrofei folosesc metanul ca sursă de energie. Aceasta este diferența cheie dintre metanogeni și metanotrofe.
Descărcați versiunea PDF a Methanogens vs Methanotrophs
Puteți descărca versiunea PDF a acestui articol și o puteți utiliza în scopuri offline, conform nota de citare. Vă rugăm să descărcați versiunea PDF aici Diferența dintre metanogeni și metanotrofe.
