Differenza chiave – Metanogeni vs metanotrofi
La biologia ambientale è una branca principale della biologia che si occupa dei processi dell'ambiente. Il coinvolgimento dei microrganismi in questi processi è di grande importanza in quanto accelera le reazioni e facilita la conversione dei substrati da una forma all' altra. Il metano (CH4) è chiamato come gas serra o biogas 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 del metano è un altro importante processo in cui il metano viene utilizzato da microrganismi noti come metanotrofi. Pertanto, la differenza chiave tra metanogeni e metanotrofi è che i metanogeni producono metano mentre i metanotrofi utilizzano il metano.
Che cosa sono i metanogeni?
I metanogeni sono un gruppo di estremofili che vivono in ambienti rigorosamente anaerobici poiché 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 suoli anossici e i tratti gastrointestinali di organismi di livello superiore come i ruminanti o l'uomo. Il processo di metanogenesi fornisce energia per la sopravvivenza dei metanogeni e i principali substrati coinvolti nella metanogenesi sono idrogeno, anidride carbonica, composti di acetato e composti C-1 come il metanolo.
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H 2O
CH3COO– + H2O → CH 4 + HCO3
I metanogeni sono commercialmente utilizzati nei processi di trattamento delle acque reflue, dove viene effettuata la digestione anaerobica dei composti organici. Il processo dei digestori di fanghi anaerobici utilizza metanogeni per digerire i rifiuti. I metanogeni sono utilizzati anche nel processo di produzione di biogas, dove la metanogenesi è la fase finale della produzione di biogas.
Figura 01: Metanogenesi
Esempi di metanogeni includono Methanococcus, Methanobacterium.
Cosa sono i metanotrofi?
I metanotrofi o metanofili sono microrganismi amanti del metano. Sono per lo più batteri gram-negativi che hanno la capacità di utilizzare il metano come fonte di carbonio ed energia. I batteri metanotrofi utilizzano il metano in una reazione catalizzata da enzimi per produrre anidride carbonica. Questo processo avviene in condizioni aerobiche (in presenza di ossigeno) e gli enzimi noti come metano-monoossigenasi sono coinvolti in questo processo di reazione. I batteri metanotrofi possono subire due destini a seconda del loro fabbisogno durante il processo di digestione del metano. A seconda del percorso che prende ci sono due tipi di metanotrofi come il tipo 1 e il tipo 2.
Esempi di metanotrofi sono Methylomonas, Methylobacter, Methylococcus, Methylocystis e Methylosinus.
Figura 02: Metanotrofi
I metanotrofi sono utilizzati per controllare i livelli di metano nella biosfera poiché il metano è un potente gas 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?
- I metanogeni e i metanotrofi sono estremofili.
- Entrambi sono coinvolti nel controllo e nel ciclo 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 metanotrofi |
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| I metanogeni sono microrganismi in grado di generare metano da fonti organiche. | I metanotrofi o metanofili sono microrganismi 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 idrogeno, anidride carbonica e composti C-1. | Il metano è il precursore delle reazioni metanotropiche. |
| Prodotti finali | |
| Il metano è il prodotto finale della metanogenesi. | Anidride carbonica ed energia vengono prodotte durante l'utilizzo del metano. |
| Applicazioni | |
| I metanogeni sono utilizzati negli impianti di depurazione delle acque reflue nei digestori anaerobici e nei sistemi di trattamento dei fanghi e negli impianti di produzione di biogas. | I metanotrofi vengono utilizzati nel degrado dei prodotti a base di metano e nelle emissioni di metano nelle reazioni industriali. |
Riepilogo – Metanogeni vs metanotrofi
Metanogeni e metanotrofi sono tipi di batteri biologicamente importanti che facilitano l'equilibrio del metano in natura e si comportano in modo sinergico. I metanogeni producono metano che viene utilizzato dai metanotrofi come fonte di carbonio ed 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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