Rozdíl mezi methanogeny a methanotrofy

Klíčový rozdíl - methanogeny vs. methanotrofy
 

Biologie životního prostředí je hlavním odvětvím biologie, které se zabývá procesy životního prostředí. Zapojení mikroorganismů do těchto procesů je velmi důležité, protože urychluje reakce a usnadňuje přeměnu substrátů z jedné formy do druhé. Methan (CH₄) je pojmenován jako skleníkový plyn nebo bioplyn a jeho cyklování v přírodě se řídí hlavně mikroorganismy. Methanogeneze je proces, při kterém mikroorganismy produkují metan z organických zdrojů; Methanogeny jsou mikroorganismy zapojené do tohoto procesu. Štěpení methanem je další důležitý proces, při kterém se metan využívá mikroorganismů známých jako methanotrofy. Klíčovým rozdílem mezi methanogeny a methanotrofy je tedy to methanogeny produkují metan, zatímco methanotrofy využívají metan.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co jsou methanogeny 
3. Co jsou methanotrofy
4. Podobnosti mezi methanogeny a methanotrofy
5. Srovnání bok po boku - methanogeny vs. methanotrofy v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co jsou methanogeny?

Methanogeny jsou skupinou extremofilů, kteří žijí v přísně anaerobních prostředích, protože jsou povinnými anaerobi. Přítomnost kyslíku je pro methanogeny vysoce toxická. Methanogeny patří do domény Archea. Běžnými stanovišti methanogenů jsou anaerobní digestory, anoxické půdy a gastrointestinální trakt organismů vyšší úrovně, jako jsou přežvýkavci nebo lidé. Proces methanogeneze poskytuje energii pro přežití methanogenů a hlavními substráty zapojenými do methanogeneze jsou vodík, oxid uhličitý, acetátové sloučeniny a sloučeniny C-1, jako je methanol.

CO₂ +      4H₂          → CH₄   +    2H₂Ó

CH₃VRKAT^- +   H₂O → CH₄   +     HCO₃

Methanogeny se komerčně používají v procesech čištění odpadních vod, kde se provádí anaerobní digesce organických sloučenin. Proces anaerobních vyhnívačů kalu využívá methanogeny ke štěpení odpadu. Methanogeny se také používají v procesu výroby bioplynu, kde methanogeneze je posledním krokem výroby bioplynu.

Obrázek 01: Methanogeneze

Příklady methanogenů zahrnují Methanococcus, Methanobacterium.

Co jsou to methanotrofy?

Methanotrofy nebo methanofily jsou mikroorganismy milující metan. Většinou se jedná o gramnegativní bakterie, které mají schopnost využívat metan jako svůj zdroj uhlíku a energie. Methanotropní bakterie používají metan v enzymem katalyzované reakci k produkci oxidu uhličitého. Tento proces probíhá za aerobních podmínek (v přítomnosti kyslíku) a do tohoto reakčního procesu jsou zapojeny enzymy známé jako metanmonooxygenázy. Metanotropní bakterie mohou podstoupit dva osudy v závislosti na svém požadavku během procesu trávení metanu. V závislosti na trase, kterou prochází, existují dva typy metanotrofů jako typ 1 a typ 2.

Příklady methanotrofů jsou Methylomonas, Methylobacter, Methylococcus, Methylocystis a  Methylosinus.

Obrázek 02: Methanotrofy

Metanotrofy se využívají při regulaci hladin metanu v biosféře, protože metan je silný skleníkový plyn, který přispívá ke znečištění v podobě globálního oteplování. Methanotrofy jsou také začleněny do trávení metanu, který je konečným produktem v některých průmyslových procesech.

Jaké jsou podobnosti mezi methanogeny a methanotrofy?

• Methanogeny a methanotrofy jsou extremofily.
• Oba se podílejí na kontrole a cyklování metanu.
• Jsou průmyslově důležité v procesech čištění odpadních vod a při nakládání s pevnými odpady

Jaký je rozdíl mezi methanogeny a methanotrofy?

Methanogeny vs Methanotrophs
Methanogeny jsou mikroorganismy, které jsou schopné produkovat metan z organických zdrojů.	Methanotrofy nebo methanofily jsou mikroorganismy, které jsou schopné využívat metan jako zdroj uhlíku a energie.
Požadavek na kyslík
Methanogeny jsou povinnými anaerobními (methanogeneze probíhá za anaerobních podmínek).	Methanotrofy jsou aerobní (Metanové štěpení probíhá za aerobních podmínek).
Předchůdci reakce
Prekurzory methanogeneze jsou vodík, oxid uhličitý a sloučeniny C-1.	Metan je předchůdcem metanotropních reakcí.
Konečné produkty
Methan je konečný produkt methanogeneze.	Oxid uhličitý a energie jsou produkovány během využití metanu.
Aplikace
Methanogeny se používají v čistírnách odpadních vod v anaerobních digescích a systémech čištění kalů a v zařízeních na výrobu bioplynu..	Methanotrofy se používají při degradaci produktů na bázi metanu a emisí metanu v průmyslových reakcích.

Shrnutí - Methanogens vs Methanotrophs

Methanogeny a methanotrofy jsou biologicky důležité typy bakterií, které usnadňují rovnováhu metanu v přírodě a chovají se synergicky. Methanogeny produkují metan, který metanotrofy používají jako zdroj uhlíku a energie. Tento koncept je dále využíván v průmyslových procesech nakládání s odpady pevných látek a odpadních vod, a proto je předmětem výzkumu mikrobiologů životního prostředí. Methanogeny produkují metan a methanotrofy využívají metan jako zdroj energie. Toto je klíčový rozdíl mezi methanogeny a methanotrofy.

Stáhněte si PDF verzi Methanogens vs Methanotrophs

Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro účely offline podle citace. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi methanogeny a methanotrofy.

Reference:

1. Hanson, R. S. a T. E. Hanson. "Methanotrofní bakterie." Mikrobiologické recenze. U.S. National Library of Medicine, červen 1996. Web. K dispozici zde. 15. srpna 2017.
2. Triantafyllou, Konstantinos, Christopher Chang a Mark Pimentel. "Methanogeny, methan a gastrointestinální pohyblivost." Žurnál neurogastroenterologie a pohyblivosti. Korejská společnost neurogastroenterologie a pohyblivosti, leden 2014. Web. K dispozici zde. 15. srpna 2017.
3. Whitman, William B., Timothy L. Bowen a David R. Boone. "Methanogenní bakterie." Springer. Springer New York, 1. ledna 1970. Web. K dispozici zde. 15. srpna 2017.

Obrázek se svolením:

1. “ Octan methanogeneze ”Von Yikrazuul (talk) - Eigenes Werk (CC BY-SA 3.0) přes Commons Wikimedia
2. „Methylococcus capsulatus“ De (Obrázek: Anne Fjellbirkeland) - genom bakterie milující methan. PLoS Biol 2/10/2004: e358. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.0020358 (CC BY 2.5) přes Commons Wikimedia