Metanogen
Metanogeni su mikroorganizmi koji proizvode metan kao metabolički nusproizvod u beskiseoničnim uslovima. Oni su prokarioti i stoga pripadaju kraljevstvu Monera, i svi su iz domena arheja. Oni su zastupljeni u močvarama, gde su odgovorni za močvarni gas, i u digestivnom traktu životinja kao što su ruminatori i ljudi, gde su odgovorni za metanski sadržaj podrigivanja kod ruminatora i flatulenciju kod ljudi.[1] U morskim sedimentima biološki proizvedeni metan, što se naziva metanogenezom, je generalno ograničen na lokacije gde su sulfati iscrpljeni, ispod gornjih slojeva.[2] Metanogene arhejske populacije igraju nezamenjivu ulogu u anaerobnim tretmanima otpadnih voda.[3] Drugi pripadnici su ekstremofili, koji uspevaju u okruženjima kao što su termalni izvori i podmorski hidrotermalni izvorii, kao i u „čvrstim” stenama u Zemljinoj kori, kilometerima ispod površine.
Fizički opis
[уреди | уреди извор]Metanogeni su kokoidni (sferičnog oblika) ili bacili (štapićasti). Postoji više od 50 opisanih vrsta metanogena, koji ne formiraju monopiletičku grupu, mada svi metanogeni propadaju kraljevstvu Archaea. Oni su uglavnom anaerobni organizmi koji ne mogu da funkcionišu pod aerobnim uslovima. Nedavno je jedna vrsta (Candidatus Methanothrix paradoxum) identifikovana koja funkcioniše pod aerobnim uslovima. Oni su veoma senzitivni na prisustvo kiseonika, čak i u tragovima. Obično, oni ne mogu da podnesu kiseonični stres tokom dužeg vremenskog perioda. Međutim, Methanosarcina barkeri je izuzetak, jer poseduje enzim superoksidnu dismutazu (SOD), i stoga može da opstane duže od drugih vrsta u prisustvu O2.[4][5] Neki metanogeni, zvani hidrogenotrofi, koriste ugljen-dioksid (CO2) kao izvor ugljenika, i vodonik kao redukujući agens.
Redukcija ugljen-dioksida u metan u prisustvu vodonika se može izraziti sledećom jednačinom:
- CO2 + 4 H2 → CH4 + 2H2O
Deo CO2 reaguje sa vodonikom i nastaje metan, koji stvara elektrohemijski gradijent kroz ćelijsku membranu, što se koristi za generisanje ATP molekula putem hemiosmoze. U kontrastu s tim, biljke i alge koriste vodu kao svoj redukujući agens.
Metanogenima nedostaje peptidoglikan, polimer koji je prisutan u ćelijskim zidovima bakterija, ali ga nema kod arhaja. Neki metanogeni imaju ćelijski zid koji se sastoji od pseudopeptidoglikana. Drugi metanogeni nemaju, ali imaju bar jedan parakristalni niz (S-slog) sačinjen od proteina koji se spajaju kao slagalica.[6]
Reference
[уреди | уреди извор]- ^ Lengeler, Joseph W. (1999). Biology of the Prokaryotes. Stuttgart: Thieme. стр. 796. ISBN 978-0-632-05357-5.
- ^ J.K. Kristjansson; et al. (1982). „Different Ks values for hydrogen of methanogenic bacteria and sulfate-reducing bacteria: an explanation for the apparent inhibition of methanogenesis by sulfate”. Arch. Microbiol. 131 (3): 278—282. doi:10.1007/BF00405893.
- ^ Tabatabaei, Meisam; Rahim, Raha Abdul; Abdullah, Norhani; Wright, André-Denis G.; Shirai, Yoshihito; Sakai, Kenji; Sulaiman, Alawi; Hassan, Mohd Ali (2010). „Importance of the methanogenic archaea populations in anaerobic wastewater treatments”. Process Biochemistry. 45 (8): 1214—1225. doi:10.1016/j.procbio.2010.05.017.
- ^ Peters, V.; R, Conrad (1995). „Methanogenic and other strictly anaerobic bacteria in desert soil and other oxic sois”. Applied and Environmental Microbiology. 61 (4): 1673—1676. PMC 1388429
. PMID 16535011.
- ^ „Archived copy”. Архивирано из оригинала 27. 3. 2009. г. Приступљено 20. 9. 2009.
- ^ Boone 2015
Literatura
[уреди | уреди извор]- Boone, David R. (2015). Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria (на језику: енглески). John Wiley & Sons, Ltd. ISBN 9781118960608. doi:10.1002/9781118960608.gbm00495/full.