تفاوت کلیدی - متانوژنها در مقابل متانوتروفها
زیست شناسی محیطی شاخه اصلی زیست شناسی است که به فرآیندهای محیط می پردازد. دخالت میکروارگانیسم ها در این فرآیندها از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا باعث تسریع واکنش ها و تسهیل تبدیل بسترها از یک شکل به شکل دیگر می شود. متان (CH4) به عنوان گاز گلخانه ای یا گاز زیستی نامیده می شود و چرخه آن در طبیعت عمدتاً توسط میکروارگانیسم ها کنترل می شود. متانوژنز فرآیندی است که در آن میکروارگانیسم ها متان را از منابع آلی تولید می کنند. متانوژن ها میکروارگانیسم هایی هستند که در این فرآیند نقش دارند. هضم متان فرآیند مهم دیگری است که در آن متان توسط میکروارگانیسم هایی به نام متانوتروف استفاده می شود.بنابراین، تفاوت اصلی بین متانوژن ها و متانوتروف ها این است که متانوژن ها متان تولید می کنند در حالی که متانوتروف ها از متان استفاده می کنند.
متانوژنها چیست؟
متانوژن ها گروهی از اکسترموفیل ها هستند که در محیط های کاملاً بی هوازی زندگی می کنند زیرا آنها بی هوازی اجباری هستند. وجود اکسیژن برای متانوژن ها بسیار سمی است. متانوژن ها متعلق به دامنه Archea هستند. زیستگاه های متانوژن ها عبارتند از هضم کننده های بی هوازی، خاک های بدون اکسیژن و دستگاه گوارش موجودات سطح بالاتر مانند نشخوارکنندگان یا انسان. فرآیند متانوژنز انرژی را برای بقای متانوژن ها فراهم می کند و زیرلایه های اصلی درگیر در متانوژنز هیدروژن، دی اکسید کربن، ترکیبات استات و ترکیبات C-1 مانند متانول هستند.
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H 2O
CH3COO– + H2O → CH 4 + HCO3
متانوژن ها به طور تجاری در فرآیندهای تصفیه فاضلاب استفاده می شوند، جایی که هضم بی هوازی ترکیبات آلی انجام می شود.فرآیند هاضم لجن بی هوازی از متانوژن ها برای هضم زباله ها استفاده می کند. متانوژن ها همچنین در فرآیند تولید بیو گاز مورد استفاده قرار می گیرند که در آن متانوژنز آخرین مرحله تولید گاز زیستی است.
شکل 01: متانوژنز
نمونه‌هایی از متانوژنها عبارتند از Methanococcus، Methanobacterium.
متانوتروف ها چیست؟
متانوتروف ها یا متانوفیل ها میکروارگانیسم های متان دوست هستند. آنها عمدتاً باکتری های گرم منفی هستند که توانایی استفاده از متان را به عنوان منبع کربن و انرژی دارند. باکتری های متانوتروف از متان در یک واکنش کاتالیز شده با آنزیم برای تولید دی اکسید کربن استفاده می کنند. این فرآیند در شرایط هوازی (در حضور اکسیژن) انجام می شود و آنزیم هایی به نام متان منواکسیژنازها در این فرآیند واکنش دخالت دارند.باکتری متانوتروف بسته به نیاز خود در طول فرآیند هضم متان می تواند دو سرنوشت داشته باشد. بسته به مسیری که طی می‌کند، دو نوع متانوتروف به‌عنوان نوع 1 و نوع 2 وجود دارد.
مثالی از متانوتروف ها متیلوموناس، متیلوباکتر، متیلوکوکوس، متیلوسیستیس و متیلوسینوس هستند.
شکل 02: متانوتروفها
متانوتروف ها در کنترل سطوح متان در بیوسفر استفاده می شوند، زیرا متان یک گاز گلخانه ای قوی است که به صورت گرم شدن کره زمین به آلودگی کمک می کند. متانوتروف ها همچنین در هضم متان که یک محصول نهایی در برخی از فرآیندهای صنعتی است، گنجانده می شوند.
شباهت های بین متانوژن ها و متانوتروف ها چیست؟
- متانوژن ها و متانوتروف ها اکستروموفیل هستند.
- هر دو در کنترل و چرخه متان نقش دارند.
- آنها از نظر صنعتی در فرآیندهای تصفیه فاضلاب و مدیریت پسماند جامد مهم هستند
تفاوت بین متانوژنها و متانوتروفها چیست؟
متانوژن در مقابل متانوتروف |
|
| متانوژن ها میکروارگانیسم هایی هستند که قادر به تولید متان از منابع آلی هستند. | متانوتروف ها یا متانوفیل ها میکروارگانیسم هایی هستند که می توانند از متان به عنوان منبع کربن و انرژی استفاده کنند. |
| اکسیژن مورد نیاز | |
| متانوژنها بی هوازی اجباری هستند (متانوژنز در شرایط بی هوازی انجام می شود). | متانوتروف ها هوازی هستند (هضم متان در شرایط هوازی انجام می شود). |
| پیش‌سازهای واکنش | |
| پیش سازهای متانوژنز هیدروژن، دی اکسید کربن و ترکیبات C-1 هستند. | متان پیش ساز واکنش های متانوتروف است. |
| محصولات نهایی | |
| متان محصول نهایی متانوژنز است. | دی اکسید کربن و انرژی در طول استفاده از متان تولید می شود. |
| برنامه ها | |
| متانوژن ها در کارخانه های تصفیه فاضلاب در هاضم های بی هوازی و سیستم های تصفیه لجن و در کارخانه های تولید گاز زیستی استفاده می شود. | متانوتروف ها در تجزیه محصولات مبتنی بر متان و انتشار متان در واکنش های صنعتی استفاده می شوند. |
خلاصه - متانوژنها در مقابل متانوتروفها
متانوژن ها و متانوتروف ها انواع بیولوژیکی مهمی از باکتری ها هستند که تعادل متان را در طبیعت تسهیل می کنند و به صورت هم افزایی رفتار می کنند. متانوژن ها متان تولید می کنند که توسط متانوتروف ها به عنوان منبع کربن و انرژی مورد استفاده قرار می گیرد. این مفهوم بیشتر در فرآیندهای صنعتی مدیریت ضایعات مواد جامد و فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد و بنابراین موضوعی برای تحقیق در میان میکروبیولوژیست های محیطی است. متانوژن ها متان تولید می کنند و متانوتروف ها از متان به عنوان منبع انرژی استفاده می کنند. این تفاوت اصلی بین متانوژن ها و متانوتروف ها است.
دانلود نسخه PDF Methanogens vs Methanotrophs
می توانید نسخه PDF این مقاله را دانلود کنید و طبق یادداشت نقل قول برای اهداف آفلاین از آن استفاده کنید. لطفاً نسخه PDF را از اینجا دانلود کنید تفاوت بین متانوژن ها و متانوتروف ها.
