Différence clé - Méthanogènes vs Méthanotrophes
La biologie environnementale est une branche principale de la biologie qui traite des processus de l'environnement. L'implication des micro-organismes dans ces processus est d'une grande importance car elle accélère les réactions et facilite la conversion des substrats d'une forme à une autre. Le méthane (CH4) est appelé gaz à effet de serre ou biogaz et son cycle dans la nature est principalement régi par des micro-organismes. La méthanogenèse est un processus dans lequel les micro-organismes produisent du méthane à partir de sources organiques; Les méthanogènes sont les micro-organismes impliqués dans ce processus. La digestion du méthane est un autre processus important dans lequel le méthane est utilisé par des micro-organismes appelés méthanotrophes. Ainsi, la principale différence entre les méthanogènes et les méthanotrophes est que les méthanogènes produisent du méthane alors que les méthanotrophes utilisent le méthane.
Que sont les méthanogènes ?
Les méthanogènes sont un groupe d'extrêmophiles qui vivent dans des environnements strictement anaérobies car ils sont des anaérobies obligatoires. La présence d'oxygène est hautement toxique pour les méthanogènes. Les méthanogènes appartiennent au domaine Archea. Les habitats courants des méthanogènes sont les digesteurs anaérobies, les sols anoxiques et les voies gastro-intestinales d'organismes de niveau supérieur tels que les ruminants ou les humains. Le processus de méthanogenèse fournit de l'énergie pour la survie des méthanogènes et les principaux substrats impliqués dans la méthanogenèse sont l'hydrogène, le dioxyde de carbone, les composés acétates et les composés C-1 tels que le méthanol.
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H 2O
CH3COO– + H2O → CH 4 + HCO3
Les méthanogènes sont utilisés commercialement dans les processus de traitement des eaux usées, où la digestion anaérobie des composés organiques est effectuée. Le processus de digestion anaérobie des boues utilise des méthanogènes pour digérer les déchets. Les méthanogènes sont également utilisés dans le processus de production de biogaz où la méthanogenèse est l'étape finale de la production de biogaz.
Figure 01: Méthanogenèse
Les exemples de méthanogènes incluent Methanococcus, Methanobacterium.
Que sont les méthanotrophes ?
Les méthanotrophes ou méthanophiles sont des micro-organismes aimant le méthane. Ce sont principalement des bactéries à Gram négatif qui ont la capacité d'utiliser le méthane comme source de carbone et d'énergie. Les bactéries méthanotrophes utilisent le méthane dans une réaction catalysée par une enzyme pour produire du dioxyde de carbone. Ce processus se déroule dans des conditions aérobies (en présence d'oxygène) et des enzymes appelées méthane monooxygénases sont impliquées dans ce processus de réaction. Les bactéries méthanotrophes peuvent subir deux destins en fonction de leurs besoins au cours du processus de digestion du méthane. Selon la route empruntée, il existe deux types de méthanotrophes, le type 1 et le type 2.
Des exemples de méthanotrophes sont Methylomonas, Methylobacter, Methylococcus, Methylocystis et Methylosinus.
Figure 02: Méthanotrophes
Les méthanotrophes sont utilisés pour contrôler les niveaux de méthane dans la biosphère, car le méthane est un gaz à effet de serre puissant qui contribue à la pollution sous forme de réchauffement climatique. Les méthanotrophes sont également incorporés dans la digestion du méthane qui est un produit final dans certains procédés industriels.
Quelles sont les similitudes entre les méthanogènes et les méthanotrophes ?
- Les méthanogènes et les méthanotrophes sont des extrêmophiles.
- Les deux sont impliqués dans le contrôle et le cycle du méthane.
- Ils sont industriellement importants dans les processus de traitement des eaux usées et la gestion des déchets solides
Quelle est la différence entre les méthanogènes et les méthanotrophes ?
Méthanogènes vs Méthanotrophes |
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| Les méthanogènes sont des micro-organismes capables de générer du méthane à partir de sources organiques. | Les méthanotrophes ou méthanophiles sont des micro-organismes capables d'utiliser le méthane comme source de carbone et d'énergie. |
| Besoin d'oxygène | |
| Les méthanogènes sont obligatoirement anaérobies (la méthanogenèse a lieu dans des conditions anaérobies). | Les méthanotrophes sont aérobies (la digestion du méthane a lieu dans des conditions aérobies). |
| Précurseurs de la réaction | |
| Les précurseurs de la méthanogenèse sont l'hydrogène, le dioxyde de carbone et les composés C-1. | Le méthane est le précurseur des réactions méthanotropes. |
| Produits finaux | |
| Le méthane est le produit final de la méthanogénèse. | Du dioxyde de carbone et de l'énergie sont produits lors de l'utilisation du méthane. |
| Applications | |
| Les méthanogènes sont utilisés dans les stations d'épuration des eaux usées dans les digesteurs anaérobies et les systèmes de traitement des boues, ainsi que dans les usines de production de biogaz. | Les méthanotrophes sont utilisés pour dégrader les produits à base de méthane et les émissions de méthane dans les réactions industrielles. |
Résumé – Méthanogènes vs Méthanotrophes
Les méthanogènes et les méthanotrophes sont des types de bactéries biologiquement importants qui facilitent l'équilibre du méthane dans la nature et se comportent de manière synergique. Les méthanogènes produisent du méthane qui est utilisé par les méthanotrophes comme source de carbone et d'énergie. Ce concept est en outre utilisé dans les processus industriels de gestion des déchets solides et des eaux usées et est, par conséquent, un sujet de recherche parmi les microbiologistes de l'environnement. Les méthanogènes produisent du méthane et les méthanotrophes utilisent le méthane comme source d'énergie. C'est la principale différence entre les méthanogènes et les méthanotrophes.
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