الفرق الرئيسي - الميثانوجينات مقابل الميثانوتروف
علم الأحياء البيئي هو فرع رئيسي من فروع علم الأحياء الذي يتعامل مع عمليات البيئة. تعد مشاركة الكائنات الحية الدقيقة في هذه العمليات ذات أهمية كبيرة لأنها تسرع التفاعلات وتسهل تحويل الركائز من شكل إلى آخر. الميثان (CH4) يسمى غاز الدفيئة أو الغاز الحيوي ودورانه في الطبيعة تحكمه بشكل أساسي الكائنات الحية الدقيقة. توليد الميثان هو عملية تنتج فيها الكائنات الحية الدقيقة الميثان من المصادر العضوية ؛ الميثانوجينات هي الكائنات الحية الدقيقة المشاركة في هذه العملية. يعتبر هضم الميثان عملية مهمة أخرى حيث يتم استخدام الميثان بواسطة الكائنات الحية الدقيقة المعروفة باسم methanotrophs.وبالتالي ، فإن الاختلاف الرئيسي بين الميثانوجينات والميثانوتروف هو أن الميثانوجينات تنتج الميثان بينما تستخدم الميثانوتروف الميثان.
ما هي الميثانوجينات؟
الميثانوجينات هي مجموعة من المتطرفين الذين يعيشون في بيئات لا هوائية تمامًا لأنها تلزم الكائنات اللاهوائية. إن وجود الأكسجين شديد السمية بالنسبة للميثانوجينات. الميثانوجينات تنتمي إلى المجال Archea. الموائل المشتركة للميثانوجينات هي الهضم اللاهوائي والتربة ناقصة الأكسجين والمسالك المعدية المعوية للكائنات عالية المستوى مثل المجترات أو البشر. توفر عملية توليد الميثان الطاقة لبقاء الميثانوجينات والركائز الرئيسية المشاركة في توليد الميثان هي الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون ومركبات الأسيتات ومركبات C-1 مثل الميثانول.
CO2+ 4H2→ CH4+ 2H2O
CH3COO-+ H2O → CH4+ HCO3
تُستخدم الميثانوجينات تجاريًا في عمليات معالجة مياه الصرف الصحي ، حيث يتم إجراء الهضم اللاهوائي للمركبات العضوية.عملية هضم الحمأة اللاهوائية تستخدم الميثانوجينات لهضم النفايات. تُستخدم الميثانوجينات أيضًا في عملية إنتاج الغاز الحيوي حيث تكون الميثان هي الخطوة الأخيرة لإنتاج الغاز الحيوي.
الشكل 01: توليد الميثان
تشمل أمثلة الميثانوجينات Methanococcus و Methanobacterium.
ما هي الميثانوتروف؟
Methanotrophs أو Methanophiles هي كائنات دقيقة محبة للميثان. وهي في الغالب بكتيريا سالبة الجرام لديها القدرة على استخدام الميثان كمصدر للكربون والطاقة. تستخدم البكتيريا الميثانية التغذية الميثان في تفاعل محفز بالإنزيم لإنتاج ثاني أكسيد الكربون. تتم هذه العملية في ظل ظروف هوائية (في ظل وجود الأكسجين) وتشارك الإنزيمات المعروفة باسم أحادي أوكسجين الميثان في عملية التفاعل هذه.يمكن للبكتيريا الميثانوتروفية أن تتعرض لمصيرين اعتمادًا على متطلباتها أثناء عملية هضم الميثان. اعتمادًا على المسار الذي تسلكه ، هناك نوعان من methanotrophs كنوع 1 والنوع 2.
أمثلة الميثانوتروف هي ميثيلوموناس ، ميثيلوباكتر ، ميثيلوكوكوس ، ميثيلوسيستس وميثيلوسينوس.
الشكل 02: الميثانوتروف
يتم استخدام الميثانوتروف في التحكم في مستويات الميثان في المحيط الحيوي حيث أن الميثان هو غاز دفيئة قوي يساهم في التلوث في شكل الاحتباس الحراري. يتم دمج الميثانوتروف أيضًا في هضم الميثان وهو منتج نهائي في بعض العمليات الصناعية.
ما هي أوجه التشابه بين Methanogens و Methanotrophs؟
- Methanogens و Methanotrophs هي متطرفة.
- كلاهما يشارك في التحكم في غاز الميثان وتدويره.
- أهمية صناعية في عمليات معالجة مياه الصرف الصحي وإدارة النفايات الصلبة
ما هو الفرق بين Methanogens و Methanotrophs؟
Methanogens مقابل Methanotrophs |
|
| الميثانوجينات هي كائنات دقيقة قادرة على توليد غاز الميثان من مصادر عضوية. | Methanotrophs أو Methanophiles هي كائنات دقيقة قادرة على استخدام الميثان كمصدر للكربون والطاقة. |
| متطلبات الأكسجين | |
| الميثانوجينات هي مواد لاهوائية إلزامية (يحدث تكوين الميثان في ظل ظروف لاهوائية). | الميثانوتروف هي هوائية (يحدث هضم الميثان في ظروف هوائية). |
| سلائف التفاعل | |
| سلائف تولد الميثان هي مركبات الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون و C-1. | الميثان هو مقدمة لتفاعلات الميثانوتروف. |
| المنتجات النهائية | |
| الميثان هو المنتج النهائي لتولد الميثان. | يتم إنتاج ثاني أكسيد الكربون والطاقة أثناء استخدام الميثان. |
| تطبيقات | |
| تُستخدم الميثانوجينات في محطات تنقية مياه الصرف الصحي في أجهزة الهضم اللاهوائية وأنظمة معالجة الحمأة ، وفي مصانع إنتاج الغاز الحيوي. | الميثانوتروف تستخدم في تدهور المنتجات القائمة على الميثان وانبعاثات الميثان في التفاعلات الصناعية. |
ملخص - Methanogens مقابل Methanotrophs
الميثانوجينات والميثانوتروف هي أنواع مهمة من الناحية البيولوجية من البكتيريا التي تسهل توازن الميثان في الطبيعة وتتصرف بشكل تآزري. تنتج الميثانوجينات الميثان الذي تستخدمه الميثانوتروف كمصدر للكربون والطاقة. يتم استخدام هذا المفهوم بشكل أكبر في العمليات الصناعية لإدارة نفايات المواد الصلبة ومياه الصرف ، وبالتالي فهو موضوع بحث بين علماء الأحياء الدقيقة البيئية. تنتج الميثانوجينات الميثان وتستخدم الميثانوتروف الميثان كمصدر للطاقة. هذا هو الفرق الرئيسي بين الميثانوجينات والميثانوتروف.
تنزيل نسخة PDF من Methanogens مقابل Methanotrophs
يمكنك تنزيل نسخة PDF من هذه المقالة واستخدامها للأغراض غير المتصلة بالإنترنت وفقًا لملاحظة الاقتباس. يرجى تحميل نسخة PDF هنا الفرق بين Methanogens و Methanotrophs.
