Негізгі айырмашылық – метаногендер мен метанотрофтар
Қоршаған ортаның биологиясы – қоршаған орта процестерін қарастыратын биологияның негізгі саласы. Бұл процестерге микроорганизмдердің қатысуы үлкен маңызға ие, өйткені ол реакцияларды жылдамдатады және субстраттардың бір түрден екінші түрге ауысуын жеңілдетеді. Метан (CH4) парниктік газ немесе биогаз деп аталады және оның табиғаттағы айналымы негізінен микроорганизмдермен реттеледі. Метаногенез – микроорганизмдер органикалық көздерден метан шығаратын процесс; Метаногендер - бұл процеске қатысатын микроорганизмдер. Метанды қорыту - метанды метанотроптар деп аталатын микроорганизмдер пайдаланатын тағы бір маңызды процесс. Осылайша, метаногендер мен метанотрофтар арасындағы негізгі айырмашылық - метаногендер метан шығарады, ал метанотрофтар метанды пайдаланады.
Метаногендер дегеніміз не?
Метаногендер – қатаң анаэробты ортада өмір сүретін экстремофильдер тобы, өйткені олар міндетті анаэробтар. Оттегінің болуы метаногендерге өте уытты. Метаногендер Archea доменіне жатады. Метаногендердің ортақ мекендейтін жерлері анаэробты ыдыратушылар, аноксидті топырақтар және күйіс қайыратын жануарлар немесе адамдар сияқты жоғары деңгейдегі ағзалардың асқазан-ішек жолдары болып табылады. Метаногенез процесі метаногендердің тіршілігі үшін энергияны қамтамасыз етеді және метаногенезге қатысатын негізгі субстраттар сутегі, көмірқышқыл газы, ацетатты қосылыстар және метанол сияқты C-1 қосылыстары болып табылады.
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H 2O
CH3COO– + H2O → CH 4 + HCO3
Метаногендер органикалық қосылыстардың анаэробты ыдырауы жүзеге асырылатын ағынды суларды тазарту процестерінде коммерциялық түрде қолданылады. Анаэробты тұнба еріткіштер процесі қалдықтарды қорыту үшін метаногендерді пайдаланады. Метаногендер биогаз өндіру процесінде де қолданылады, мұнда метаногенез биогаз өндірудің соңғы сатысы болып табылады.
01-сурет: метаногенез
Метаногендердің мысалдарына Метанококк, Метанобактерия жатады.
Метанотрофтар дегеніміз не?
Метанотрофтар немесе метанофильдер – метанды жақсы көретін микроорганизмдер. Олар негізінен көміртегі мен энергия көзі ретінде метанды пайдалану қабілеті бар грам теріс бактериялар. Метанотрофты бактериялар көмірқышқыл газын өндіру үшін ферментті катализдейтін реакцияда метанды пайдаланады. Бұл процесс аэробты жағдайларда (оттегінің қатысуымен) өтеді және бұл реакция процесіне метанмонооксигеназалар деп аталатын ферменттер қатысады. Метанотрофты бактериялар метанды сіңіру процесінде оның қажеттілігіне байланысты екі тағдырға ұшырауы мүмкін. Жолға байланысты метанотроптардың 1 түрі және 2 түрі сияқты екі түрі бар.
Метанотрофтардың мысалдары: Methylomonas, Metylobacter, Methylococcus, Methylocystis және Methylosinus.
02-сурет: Метанотрофтар
Метанотрофтар биосферадағы метан деңгейін бақылау үшін пайдаланылады, өйткені метан жаһандық жылыну түріндегі ластануға ықпал ететін күшті парниктік газ болып табылады. Метанотрофтар кейбір өнеркәсіптік процестердің соңғы өнімі болып табылатын метанды қорытуға да қосылады.
Метаногендер мен метанотрофтардың қандай ұқсастықтары бар?
- Метаногендер мен метанотроптар - экстремофильдер.
- Екеуі де метанды басқаруға және айналуға қатысады.
- Олар ағынды суларды тазарту процестерінде және қатты қалдықтарды басқаруда өнеркәсіптік маңызды
Метаногендер мен метанотрофтардың айырмашылығы неде?
Метаногендер мен метанотроптар |
|
| Метаногендер – органикалық көздерден метан шығаруға қабілетті микроорганизмдер. | Метанотрофтар немесе метанофильдер – көміртегі мен энергия көзі ретінде метанды пайдалануға қабілетті микроорганизмдер. |
| Оттегіге қажеттілік | |
| Метаногендер міндетті анаэробты (Метаногенез анаэробты жағдайда жүреді). | Метанотрофтар аэробты (метанның қорытылуы аэробты жағдайда жүреді). |
| Реакцияның прекурсорлары | |
| Метаногенездің прекурсорлары сутегі, көмірқышқыл газы және C-1 қосылыстары. | Метан – метанотропты реакциялардың прекурсоры. |
| Соңғы өнімдер | |
| Метан – метаногенездің соңғы өнімі. | Көмірқышқыл газы мен энергия метанды пайдалану кезінде түзіледі. |
| Қолданбалар | |
| Метаногендер ағынды суларды тазарту қондырғыларында анаэробты еріткіштер мен тұнбаларды тазарту жүйелерінде және биогаз өндіру қондырғыларында қолданылады. | Метанотрофтар метан негізіндегі өнімдерді және өнеркәсіптік реакциялардағы метан шығарындыларын ыдыратуда қолданылады. |
Қорытынды – Метаногендер мен Метанотрофтар
Метаногендер мен метанотрофтар табиғаттағы метан балансын жеңілдететін және синергетикалық әрекет ететін бактериялардың биологиялық маңызды түрлері болып табылады. Метаногендер көміртегі және энергия көзі ретінде метанотрофтар пайдаланатын метан шығарады. Бұл тұжырымдама одан әрі қатты заттар мен ағынды сулардың қалдықтарын басқарудың өнеркәсіптік процестерінде қолданылады және сондықтан қоршаған ортаны қорғау микробиологтарының зерттеу тақырыбы болып табылады. Метаногендер метан шығарады, ал метанотроптар метанды энергия көзі ретінде пайдаланады. Бұл метаногендер мен метанотрофтар арасындағы негізгі айырмашылық.
Метаногендердің және Метанотрофтардың PDF нұсқасын жүктеп алу
Сіз осы мақаланың PDF нұсқасын жүктеп алып, сілтеме жазбасына сәйкес офлайн мақсаттарда пайдалана аласыз. PDF нұсқасын мына жерден жүктеп алыңыз: Метаногендер мен метанотрофтар арасындағы айырмашылық.
