Nøgleforskel – Methanogener vs Methanotrophs
Miljøbiologi er en hovedgren af biologi, som beskæftiger sig med processer i miljøet. Inddragelsen af mikroorganismer i disse processer er af stor betydning, da det fremskynder reaktionerne og letter omdannelsen af substrater fra en form til en anden. Metan (CH4) er navngivet som en drivhusgas eller en biogas, og dens cykling i naturen er hovedsageligt styret af mikroorganismer. Methanogenese er en proces, hvor mikroorganismer producerer metan fra organiske kilder; Methanogener er de mikroorganismer, der er involveret i denne proces. Metanfordøjelse er en anden vigtig proces, hvor metan udnyttes af mikroorganismer kendt som metanotrofer. Den vigtigste forskel mellem methanogener og methanotrofer er således, at methanogener producerer metan, mens methanotrofer bruger metan.
Hvad er methanogener?
Methanogener er en gruppe ekstremofiler, der lever i strengt anaerobe miljøer, da de er obligatoriske anaerobe. Tilstedeværelsen af oxygen er meget giftig for methanogener. Methanogener tilhører domænet Archea. Almindelige levesteder for methanogener er anaerobe rådnetanke, iltfattige jordarter og mave-tarmkanalen hos højere niveau organismer såsom drøvtyggere eller mennesker. Methanogeneseprocessen giver energi til overlevelse af methanogener, og de vigtigste substrater involveret i methanogenese er brint, kuldioxid, acetatforbindelser og C-1 forbindelser såsom methanol.
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H 2O
CH3COO– + H2O → CH 4 + HCO3
Methanogener bruges kommercielt i spildevandsbehandlingsprocesser, hvor der udføres anaerob nedbrydning af organiske forbindelser. Processen med anaerobe slambeholdere anvender methanogener til at fordøje affaldet. Methanogener bruges også i processen med biogasproduktion, hvor methanogenese er det sidste trin i biogasproduktionen.
Figur 01: Methanogenese
Eksempler på methanogener omfatter Methanococcus, Methanobacterium.
Hvad er metanotrofer?
Metanotrofer eller metanofiler er metanelskende mikroorganismer. De er for det meste gramnegative bakterier, der har evnen til at udnytte metan som sin kulstof- og energikilde. Methanotrofe bakterier bruger metan i en enzymkatalyseret reaktion til at producere kuldioxid. Denne proces finder sted under aerobe forhold (i nærvær af oxygen), og enzymer kendt som methanmonooxygenaser er involveret i denne reaktionsproces. Methanotrofe bakterier kan gennemgå to skæbner afhængigt af deres behov under processen med metanfordøjelse. Afhængigt af ruten, er der to typer metanotrofer som type 1 og type 2.
Eksempler på methanotrofer er Methylomonas, Methylobacter, Methylococcus, Methylocystis og Methylosinus.
Figur 02: Methanotrofer
Metanotrofer bruges til at kontrollere metanniveauet i biosfæren, da metan er en stærk drivhusgas, som bidrager til forurening i form af global opvarmning. Methanotrofer er også inkorporeret i fordøjelse af metan, som er et slutprodukt i nogle industrielle processer.
Hvad er lighederne mellem methanogener og metanotrofer?
- Methanogener og methanotrofer er ekstremofiler.
- Begge er involveret i kontrol og cykling af metan.
- De er industrielt vigtige i spildevandsbehandlingsprocesser og håndtering af fast affald
Hvad er forskellen mellem methanogener og methanotrofer?
Methanogener vs Methanotrophs |
|
| Methanogener er mikroorganismer, der er i stand til at generere metan fra organiske kilder. | Metanotrofer eller metanofiler er mikroorganismer, der er i stand til at udnytte metan som en kilde til kulstof og energi. |
| Oxygen Requirement | |
| Methanogener er obligatoriske anaerobe (Methanogenese finder sted under anaerobe forhold). | Metanotrofer er aerobe (metanfordøjelse finder sted under aerobe forhold). |
| Forløbere for reaktionen | |
| Forstadier til methanogenese er hydrogen, kuldioxid og C-1-forbindelser. | Metan er forløberen for metanotrofe reaktioner. |
| Slutprodukter | |
| Metan er slutproduktet af methanogenese. | Culdioxid og energi produceres under metanudnyttelsen. |
| Applications | |
| Methanogener bruges i spildevandsrensningsanlæg i anaerobe rådnetanke og slambehandlingssystemer og i biogasproduktionsanlæg. | Metanotrofer bruges til at nedbryde metanbaserede produkter og methanemissioner i industrielle reaktioner. |
Opsummering – Methanogener vs Methanotrophs
Methanogener og methanotrofer er biologisk vigtige typer af bakterier, som letter balancen mellem metan i naturen og opfører sig synergistisk. Methanogener producerer metan, som bruges af metanotrofer som deres kulstof- og energikilde. Dette koncept bruges yderligere i industrielle processer til affaldshåndtering af faste stoffer og spildevand og er derfor et forskningsemne blandt miljømikrobiologer. Methanogener producerer metan, og methanotrofer bruger metan som energikilde. Dette er den vigtigste forskel mellem methanogener og metanotrofer.
Download PDF-version af Methanogens vs Methanotrophs
Du kan downloade PDF-versionen af denne artikel og bruge den til offline-formål i henhold til citatnotat. Download venligst PDF-versionen her Forskel mellem methanogener og metanotrofer.
