Unterschied Zwischen Methanogenen Und Methanotrophen

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 08:37

Hauptunterschied - Methanogene gegen Methanotrophe

Die Umweltbiologie ist ein Hauptzweig der Biologie, der sich mit Prozessen der Umwelt befasst. Die Beteiligung von Mikroorganismen an diesen Prozessen ist von großer Bedeutung, da sie die Reaktionen beschleunigt und die Umwandlung von Substraten von einer Form in eine andere erleichtert. Methan (CH ₄) wird als Treibhausgas oder Biogas bezeichnet und sein Kreislauf in der Natur wird hauptsächlich von Mikroorganismen bestimmt. Methanogenese ist ein Prozess, bei dem Mikroorganismen Methan aus organischen Quellen produzieren. Methanogene sind die an diesem Prozess beteiligten Mikroorganismen. Die Methanverdauung ist ein weiterer wichtiger Prozess, bei dem Methan von als Methanotrophen bekannten Mikroorganismen genutzt wird. Der Hauptunterschied zwischen Methanogenen und Methanotrophen besteht darin, dass Methanogene Methan produzieren, während Methanotrophe Methan verwenden.

INHALT

1. Überblick und Hauptunterschied

2. Was sind Methanogene

? 3. Was sind Methanotrophe?

4. Ähnlichkeiten zwischen Methanogenen und Methanotrophen.

5. Vergleich nebeneinander - Methanogene und Methanotrophe in tabellarischer Form.

6. Zusammenfassung

Was sind Methanogene?

Methanogene sind eine Gruppe von Extremophilen, die in streng anaeroben Umgebungen leben, da sie obligate Anaerobier sind. Das Vorhandensein von Sauerstoff ist für Methanogene hochgiftig. Methanogene gehören zur Domäne Archea. Häufige Lebensräume von Methanogenen sind anaerobe Fermenter, anoxische Böden und der Magen-Darm-Trakt von Organismen höherer Ebenen wie Wiederkäuern oder Menschen. Der Prozess der Methanogenese liefert Energie für das Überleben von Methanogenen und die wichtigsten Substrate, die an der Methanogenese beteiligt sind, sind Wasserstoff, Kohlendioxid, Acetatverbindungen und C-1-Verbindungen wie Methanol.

CO ₂ + 4H ₂ → CH ₄ + 2H ₂ O.

CH ₃ COO ^- + H ₂ O → CH ₄ + HCO ₃

Methanogene werden kommerziell in Abwasserbehandlungsprozessen verwendet, bei denen ein anaerober Aufschluss organischer Verbindungen durchgeführt wird. Bei anaeroben Schlammfaulbehältern werden Methanogene verwendet, um den Abfall zu verdauen. Methanogene werden auch im Prozess der Biogasproduktion verwendet, wobei die Methanogenese der letzte Schritt der Biogasproduktion ist.

Abbildung 01: Methanogenese

Beispiele für Methanogene umfassen Methanococcus, Methanobacterium.

Was sind Methanotrophe?

Methanotrophe oder Methanophile sind methanliebende Mikroorganismen. Es handelt sich meistens um gramnegative Bakterien, die Methan als Kohlenstoff- und Energiequelle nutzen können. Methanotrophe Bakterien nutzen Methan in einer enzymkatalysierten Reaktion, um Kohlendioxid zu produzieren. Dieser Prozess findet unter aeroben Bedingungen (in Gegenwart von Sauerstoff) statt und Enzyme, die als Methanmonooxygenasen bekannt sind, sind an diesem Reaktionsprozess beteiligt. Methanotrophe Bakterien können je nach Bedarf während des Methanverdauungsprozesses zwei Schicksale erleiden. Abhängig von der Route gibt es zwei Arten von Methanotrophen als Typ 1 und Typ 2.

Beispiele für Methanotrophe sind Methylomonas, Methylobacter, Methylococcus, Methylocystis und Methylosinus.

Abbildung 02: Methanotrophe

Methanotrophe werden zur Kontrolle des Methanspiegels in der Biosphäre eingesetzt, da Methan ein starkes Treibhausgas ist, das zur Verschmutzung in Form der globalen Erwärmung beiträgt. Methanotrophe werden auch in die Verdauung von Methan eingebaut, das in einigen industriellen Prozessen ein Endprodukt ist.

Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Methanogenen und Methanotrophen?

• Methanogene und Methanotrophe sind Extremophile.
• Beide sind an der Kontrolle und dem Kreislauf von Methan beteiligt.
• Sie sind industriell wichtig für Abwasserbehandlungsprozesse und die Abfallentsorgung

Was ist der Unterschied zwischen Methanogenen und Methanotrophen?

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Methanogene gegen Methanotrophe
Methanogene sind Mikroorganismen, die Methan aus organischen Quellen erzeugen können.	Methanotrophe oder Methanophile sind Mikroorganismen, die Methan als Kohlenstoff- und Energiequelle nutzen können.
Sauerstoffbedarf
Methanogene sind obligatorisch anaerob (Methanogenese findet unter anaeroben Bedingungen statt).	Methanotrophe sind aerob (der Methanaufschluss erfolgt unter aeroben Bedingungen).
Vorläufer der Reaktion
Vorläufer der Methanogenese sind Wasserstoff, Kohlendioxid und C-1-Verbindungen.	Methan ist der Vorläufer von Methanotrophen Reaktionen.
Endprodukte
Methan ist das Endprodukt der Methanogenese.	Bei der Methanverwertung entstehen Kohlendioxid und Energie.
Anwendungen
Methanogene werden in Abwasserreinigungsanlagen in anaeroben Fermentern und Schlammbehandlungssystemen sowie in Biogasproduktionsanlagen eingesetzt.	Methanotrophe werden zum Abbau von Produkten auf Methanbasis und Methanemissionen in industriellen Reaktionen verwendet.

Zusammenfassung - Methanogene vs Methanotrophe

Methanogene und Methanotrophe sind biologisch wichtige Arten von Bakterien, die das Gleichgewicht von Methan in der Natur fördern und sich synergistisch verhalten. Methanogene produzieren Methan, das von Methanotrophen als Kohlenstoff- und Energiequelle genutzt wird. Dieses Konzept wird in industriellen Prozessen der Abfallentsorgung von Feststoffen und Abwässern weiter verwendet und ist daher ein Forschungsthema unter den Umweltmikrobiologen. Methanogene produzieren Methan und Methanotrophe nutzen Methan als Energiequelle. Dies ist der Hauptunterschied zwischen Methanogenen und Methanotrophen.

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