Generátor metánu - biológia

Methanopyrus kandleri

baktérie archea

Kedy Generátor metánu alebo Metanogény (predtým tiež nazývané metánové baktérie) sú archea (Archaea), pri ktorých energetickom metabolizme dochádza k tvorbe metánu.

Taxonómia

Generátory metánu sú v triedach Metanobaktérie, Metanokoky a Methanomicrobia zhrnuté, ku ktorým patrí šesť objednávok. Mikroorganizmy produkujúce metán sa často nazývajú mylne baktérie alebo Baktérie metánu určený. Pôvodne boli baktérie a archaea zaradené do spoločnej taxonomickej skupiny (taxónu). Od začiatku 90. rokov sú k dispozícii molekulárne biologické metódy, ktoré umožňujú správnu fylogenetickú klasifikáciu a viedli k poznaniu, že baktérie a archea sú dva rôzne taxóny. Schopnosť metanogenézy možno nájsť iba v archaeách. Druhy objednávok Methanobacteriales, Metanokoky, Methanomicrobiales, Metanocelly, Methanosarcinales a Methanopyrales sú známe ako generátory metánu. Všetci patria do oddelenia Euryarchaeota. [1]

Fyziológia, ekológia

Generátory metánu (metanogény) používajú ako zdroj energie exergonickú (uvoľňujúcu energiu) metanogenézu. Niektoré metanogény oxidujúce vodík sú autotrofné. Používajú oxid uhličitý (CO2) ako jediný zdroj uhlíka pri syntéze všetkých bunkových zložiek (anabolizmus). Asimilujú CO2 cestou acetyl-CoA. [1]

Rozlišuje sa medzi metanogénmi štiepiacimi acetát a metanogénmi oxidujúcimi H2. Acetát-štiepiace metanogény môžu vytvárať metán zo zlúčenín obsahujúcich metylové skupiny štiepením metylovej skupiny a jej redukciou na metán. Majú na to potrebný koenzým metanofenazín. Rod im patrí Methanosarcina. H2 oxidujúce metanogény vytvárajú metán redukciou CO2 vodíkom na metán a vodu a premenou kyseliny mravčej (HCOOH); nemajú metanofenazín. Patria k nim rody Methanococcus, Methanobacterium a Methanopyrus.

Činidlá tvoriace metán sú striktne anaeróbne, metabolizujú pri teplotách od 0 do 70 ° C, niektoré druhy dokonca až do 90 ° C, pri vyšších teplotách sú usmrcované. Zvýšené teploty zvyšujú účinnosť generátorov metánu. Potrebujete anoxické, pH neutrálne alebo mierne zásadité prostredie s najmenej 50% vody. Anoxické vodné sedimenty, pôdy nasýtené alebo zaplavené vodou (napr. Slatiny a ryžové polia), hnoj, tekutý hnoj a tráviaci trakt prežúvavcov sú obzvlášť dobrým biotopom pre metanogény, kde nachádzajú dôležité zlúčeniny dusíka, minerály a stopové prvky. Inhibítory pre metánové zložky sú organické kyseliny, dezinfekčné prostriedky a kyslík.

Ďalšími biotopmi generátorov metánu sú hrubé črevá stavovcov, tráviaci trakt termitov a nádrže na trávenie kalu čistiarní odpadových vôd a bioplynových staníc.

Generátory metánu sú na poslednom mieste v anaeróbnom potravinovom reťazci, v ktorom prebiehajú rôzne premeny materiálov. Nakoniec sa metán vytvára pomocou činnosti generátorov metánu.