Differenza tra metanogeni e metanotrofi

Differenza chiave - Metanogeni vs Methanotrophs

La biologia ambientale è un ramo principale della biologia che si occupa dei processi dell'ambiente. Il coinvolgimento di microrganismi in questi processi è di grande importanza in quanto accelera le reazioni e facilita la conversione dei substrati da una forma all'altra. Metano (CH₄) è denominato gas serra o bio gas e il suo ciclo in natura è governato principalmente da microrganismi. La metanogenesi è un processo in cui i microrganismi producono metano da fonti organiche; I metanogeni sono i microrganismi coinvolti in questo processo. La digestione con metano è un altro importante processo in cui il metano viene utilizzato da microrganismi noti come metanotrofi. Quindi, la differenza chiave tra metanogeni e metanotrofi è quella i metanogeni producono metano mentre i metanotrofi utilizzano il metano.

CONTENUTO

1. Panoramica e differenza chiave
2. Cosa sono i metanogeni
3. Cosa sono i metanotrofi
4. Somiglianze tra metanogeni e metanotrofi
5. Confronto affiancato - Metanogeni vs Methanotrophs in forma tabulare
6. Sommario

Cosa sono i metanogeni?

I metanogeni sono un gruppo di estremofili che vivono in ambienti rigorosamente anaerobici in quanto sono anaerobi obbligati. La presenza di ossigeno è altamente tossica per i metanogeni. I metanogeni appartengono al dominio Archea. Gli habitat comuni dei metanogeni sono i digestori anaerobici, i terreni anossici e i tratti gastrointestinali di organismi di livello superiore come ruminanti o umani. Il processo di metanogenesi fornisce energia per la sopravvivenza dei metanogeni e i principali substrati coinvolti nella metanogenesi sono idrogeno, anidride carbonica, composti acetati e composti C-1 come il metanolo.

CO₂ + 4H₂ → CH₄+ 2H₂O

CH₃COO^- + H₂O → CH₄+ HCO₃

I metanogeni sono commercialmente utilizzati nei processi di trattamento delle acque reflue, dove viene effettuata la digestione anaerobica di composti organici. Il processo dei digestori di fanghi anaerobici utilizza metanogeni per digerire i rifiuti. I metanogeni sono anche utilizzati nel processo di produzione di biogas in cui la metanogenesi è il passaggio finale della produzione di biogas.

Figura 01: metanogenesi

Esempi di metanogeni includono Methanococcus, Methanobacterium.

Cosa sono i metanotrofi?

Metanotrofi o metanofili sono microrganismi che amano il metano. Sono per lo più batteri gram-negativi che hanno la capacità di utilizzare il metano come fonte di carbonio e di energia. I batteri metanotrofi utilizzano il metano in una reazione enzimatica catalizzata per produrre biossido di carbonio. Questo processo avviene in condizioni aerobiche (in presenza di ossigeno) e gli enzimi noti come monoossigenasi di metano sono coinvolti in questo processo di reazione. I batteri metanotrofi possono subire due sorti a seconda del suo fabbisogno durante il processo di digestione del metano. A seconda del percorso che prende ci sono due tipi di metanotrofi come tipo 1 e tipo 2.

Esempi di metanotrofi sono Metilomonas, Methylobacter, Methylococcus, Methylocystis e Methylosinus.

Figura 02: Methanotrophs

I metanotrofi vengono utilizzati per controllare i livelli di metano nella biosfera poiché il metano è un forte gas a effetto serra che contribuisce all'inquinamento sotto forma di riscaldamento globale. I metanotrofi sono anche incorporati nella digestione del metano, che è un prodotto finale in alcuni processi industriali.

Quali sono le somiglianze tra metanogeni e metanotrofi?

Metanogeni e metanotrofi sono estremofili.
Entrambi sono coinvolti nel controllo e nel ciclismo del metano.
Sono industrialmente importanti nei processi di trattamento delle acque reflue e nella gestione dei rifiuti solidi

Qual è la differenza tra metanogeni e metanotrofi?

Metanogeni vs Methanotrophs
I metanogeni sono microrganismi capaci di generare metano da fonti organiche.	Metanotrofi o metanofili sono microrganismi che sono in grado di utilizzare il metano come fonte di carbonio ed energia.
Requisito di ossigeno
I metanogeni sono anaerobici obbligatori (la metanogenesi avviene in condizioni anaerobiche).	I metanotrofi sono aerobici (la digestione del metano avviene in condizioni aerobiche).
Precursori della reazione
I precursori della metanogenesi sono composti da idrogeno, anidride carbonica e C-1.	Il metano è il precursore delle reazioni methanotroph.
Prodotti finali
Il metano è il prodotto finale della metanogenesi.	L'anidride carbonica e l'energia vengono prodotte durante l'utilizzo del metano.
applicazioni
I metanogeni sono utilizzati negli impianti di depurazione delle acque di scarico nei digestori anaerobici e nei sistemi di trattamento dei fanghi e negli impianti di produzione di biogas.	I metanotrofi sono utilizzati in prodotti degradanti a base di metano e le emissioni di metano nelle reazioni industriali.

Riassunto - Metanogeni vs Methanotrophs

Methanogens e methanotrophs sono tipi biologicamente importanti di batteri che facilitano l'equilibrio di metano in natura e si comportano sinergicamente. I metanogeni producono metano che viene utilizzato dai metanotrofi come fonte di carbonio e di energia. Questo concetto è ulteriormente utilizzato nei processi industriali di gestione dei rifiuti di solidi e acque reflue ed è, quindi, un argomento di ricerca tra i microbiologi ambientali. I metanogeni producono metano e i metanotrofi utilizzano il metano come fonte di energia. Questa è la differenza chiave tra metanogeni e metanotrofi.

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Riferimenti:

1. Hanson, R. S. e T. E. Hanson. "Batteri metanotrofi". Recensioni microbiologiche. U.S. National Library of Medicine, giugno 1996. Web. Disponibile qui. 15 agosto 2017.
2. Triantafyllou, Konstantinos, Christopher Chang e Mark Pimentel. "Methanogens, Methane and Gastrointestinal Motility." Journal of Neurogastroenterology and Motility. Società coreana di neurogastroenterologia e motilità, gennaio 2014. Web. Disponibile qui. 15 agosto 2017.
3. Whitman, William B., Timothy L. Bowen e David R. Boone. "I batteri metanogeni". Springer. Springer New York, 01 gennaio 1970. Web. Disponibile qui. 15 agosto 2017.

Cortesia dell'immagine:

1. "Metanogenesi acetato" Von Yikrazuul (parlare) - Eigenes Werk (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia
2. "Methylococcus capsulatus" De (Immagine: Anne Fjellbirkeland) - Il genoma di un batterio amante del metano. PLoS Biol 2/10/2004: e358. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.0020358 (CC BY 2,5) attraverso Commons Wikimedia

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