Sự khác biệt chính - Methanogens và Methanotrophs
Sinh học môi trường là một nhánh chính của sinh học liên quan đến các quá trình của môi trường. Sự tham gia của vi sinh vật trong các quá trình này có tầm quan trọng lớn vì nó tăng tốc độ phản ứng và tạo điều kiện chuyển đổi cơ chất từ dạng này sang dạng khác. Mêtan (CH4) được gọi là khí nhà xanh hoặc khí sinh học và chu trình của nó trong tự nhiên chủ yếu do vi sinh vật chi phối. Methanogenesis là một quá trình mà vi sinh vật sản xuất metan từ các nguồn hữu cơ; Methanogens là những vi sinh vật tham gia vào quá trình này. Quá trình tiêu hóa mêtan là một quá trình quan trọng khác, trong đó mêtan được sử dụng bởi các vi sinh vật được gọi là sinh vật siêu dưỡng. Do đó, sự khác biệt chính giữa methanogens và methanotrophs là methanogens tạo ra metan trong khi sinh vật siêu dưỡng sinh sử dụng metan.
Methanogens là gì?
Methanogens là một nhóm sinh vật ưa cực đoan sống trong môi trường kỵ khí nghiêm ngặt vì chúng là vi khuẩn kỵ khí bắt buộc. Sự hiện diện của oxy rất độc đối với methanogens. Methanogens thuộc miền Archea. Môi trường sống phổ biến của methanogens là sinh vật tiêu hóa kỵ khí, đất thiếu khí và đường tiêu hóa của các sinh vật bậc cao như động vật nhai lại hoặc người. Quá trình methanogenesis cung cấp năng lượng cho sự tồn tại của methanogens và các cơ chất chính tham gia vào quá trình methanogenesis là hydro, carbon dioxide, các hợp chất axetat và các hợp chất C-1 như methanol.
CO2+ 4H2→ CH4+ 2H2O
CH3COO-+ H2O → CH4+ HCO3
Methanogens được sử dụng thương mại trong các quy trình xử lý nước thải, nơi thực hiện quá trình phân hủy kỵ khí các hợp chất hữu cơ. Quá trình xử lý bùn kỵ khí sử dụng methanogens để phân hủy chất thải. Methanogens cũng được sử dụng trong quá trình sản xuất Khí sinh học, nơi tạo khí sinh học là bước cuối cùng của quá trình sản xuất khí sinh học.
Hình 01: Quá trình tạo thành
Ví dụ về methanogens bao gồm Methanococcus, Methanobacterium.
Methanotrophs là gì?
Methanotrophs hay Methanophiles là những vi sinh vật ưa mêtan. Chúng hầu hết là vi khuẩn gram âm có khả năng sử dụng khí mêtan làm nguồn cacbon và năng lượng của nó. Vi khuẩn tự dưỡng sử dụng khí mê-tan trong một phản ứng được xúc tác bởi enzym để tạo ra khí cacbonic. Quá trình này diễn ra trong điều kiện hiếu khí (với sự có mặt của oxy) và các enzym được gọi là methane monooxygenases tham gia vào quá trình phản ứng này. Vi khuẩn tự dưỡng có thể trải qua hai số phận tùy thuộc vào yêu cầu của nó trong quá trình tiêu hóa mêtan. Tùy thuộc vào con đường mà nó đi, có hai loại siêu dưỡng là loại 1 và loại 2.
Ví dụ về các sinh vật siêu dưỡng là Methylomonas, Methylobacter, Methylococcus, Methylocystis và Methylosinus.
Hình 02: Methanotrophs
Methanotrophs được sử dụng để kiểm soát mức độ mêtan trong sinh quyển vì mêtan là một loại khí nhà xanh mạnh góp phần gây ô nhiễm dưới hình thức ấm lên toàn cầu. Methanotrophs cũng được kết hợp để tiêu hóa khí mêtan, một sản phẩm cuối cùng trong một số quy trình công nghiệp.
Điểm giống nhau giữa Methanogens và Methanotrophs là gì?
- Methanogens và Methanotrophs là những kẻ cực đoan.
- Cả hai đều tham gia vào việc kiểm soát và chuyển hóa khí mê-tan.
- Chúng quan trọng về mặt công nghiệp trong các quy trình xử lý nước thải và quản lý chất thải rắn
Sự khác biệt giữa Methanogens và Methanotrophs là gì?
Methanogens vs Methanotrophs |
|
| Methanogens là vi sinh vật có khả năng tạo ra khí metan từ các nguồn hữu cơ. | Methanotrophs hoặc Methanophiles là những vi sinh vật có khả năng sử dụng khí mêtan làm nguồn cacbon và năng lượng. |
| Yêu cầu oxy | |
| Methanogens là kỵ khí bắt buộc (Methanogenesis diễn ra trong điều kiện yếm khí). | Methanotrophs là hiếu khí (Quá trình phân hủy mêtan diễn ra trong điều kiện hiếu khí). |
| Tiền thân của Phản ứng | |
| Tiền chất của quá trình tạo methanogenesis là hydro, carbon dioxide và các hợp chất C-1. | Metan là tiền chất của phản ứng metan. |
| Sản phẩm cuối | |
| Mêtan là sản phẩm cuối cùng của quá trình tạo metan. | Carbon dioxide và năng lượng được tạo ra trong quá trình sử dụng khí mêtan. |
| Ứng dụng | |
| Methanogens được sử dụng trong các nhà máy lọc nước thải trong hệ thống phân hủy kỵ khí và xử lý bùn, và trong các nhà máy sản xuất khí sinh học. | Methanotroph được sử dụng để phân hủy các sản phẩm dựa trên mêtan và phát thải mêtan trong các phản ứng công nghiệp. |
Tóm tắt - Methanogens vs Methanotrophs
Methanogens và Methanotrophs là những loại vi khuẩn quan trọng về mặt sinh học tạo điều kiện cân bằng khí mê-tan trong tự nhiên và hoạt động hiệp đồng. Methanogens tạo ra mêtan được sử dụng bởi các sinh vật dị dưỡng làm nguồn cacbon và năng lượng của chúng. Khái niệm này được sử dụng nhiều hơn trong các quy trình công nghiệp quản lý chất thải rắn và nước thải và do đó, là một chủ đề nghiên cứu của các nhà vi sinh vật môi trường. Methanogens tạo ra mêtan và các sinh vật dị dưỡng sử dụng mêtan làm nguồn năng lượng. Đây là sự khác biệt chính giữa methanogens và methanotrophs.
Tải xuống phiên bản PDF của Methanogens vs Methanotrophs
Bạn có thể tải xuống phiên bản PDF của bài viết này và sử dụng nó cho mục đích ngoại tuyến theo ghi chú trích dẫn. Vui lòng tải xuống phiên bản PDF tại đây Sự khác biệt giữa Methanogens và Methanotrophs.
