Différence entre les méthanogènes et les méthanotrophes

Différence clé entre les méthanogènes et les méthanotrophes
 

La biologie environnementale est une branche principale de la biologie qui traite des processus de l'environnement. L'implication de 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. Méthane (CH₄) est désigné comme gaz à effet de serre ou biogaz et que son cycle dans la nature est régi principalement par des micro-organismes. La méthanogénèse est un processus dans lequel les micro-organismes produisent du méthane à partir de sources organiques. Les méthanogènes sont les microorganismes impliqués dans ce processus. La digestion du méthane est un autre processus important dans lequel le méthane est utilisé par des microorganismes 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.

CONTENU

1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Que sont les méthanogènes 
3. Que sont les méthanotrophes
4. Similitudes entre les méthanogènes et les méthanotrophes
5. Comparaison côte à côte - Méthanogènes vs méthanotrophes sous forme tabulaire
6. Résumé

Que sont les méthanogènes?

Les méthanogènes sont un groupe d'extrémophiles 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 communs des méthanogènes sont les digesteurs anaérobies, les sols anoxiques et le tractus gastro-intestinal d'organismes de niveau supérieur tels que les ruminants ou les humains. Le processus de méthanogénèse fournit de l'énergie à la survie des méthanogènes et les principaux substrats impliqués dans la méthanogénèse sont l'hydrogène, le dioxyde de carbone, les composés acétate et les composés C-1 tels que le méthanol..

CO₂ +      4h₂          → CH₄   +    2H₂O

CH₃ROUCOULER^- +   H₂O → CH₄   +     HCO₃

Les méthanogènes sont utilisés commercialement dans les procédés de traitement des eaux usées, où la digestion anaérobie de composés organiques est effectuée. Le procédé des digesteurs de boues anaérobies utilise des méthanogènes pour digérer les déchets. Les méthanogènes sont également utilisés dans le processus de production de biogaz, la méthanogénèse étant l'étape finale de la production de biogaz..

Figure 01: Méthanogenèse

Des exemples de méthanogènes comprennent Méthanocoque, méthanobactérie.

Que sont les méthanotrophes?

Les méthanotrophes ou méthanophiles sont des microorganismes aimant le méthane. Ce sont principalement des bactéries à Gram négatif capables 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. En fonction de la route empruntée, il existe deux types de méthanotrophes: le type 1 et le type 2..

Des exemples de méthanotrophes sont Methylomonas, Methylobacter, Methylococcus, Méthylocystis et  Méthylosinus.

Figure 02: Méthanotrophes

Les méthanotrophes sont utilisés pour contrôler les niveaux de méthane dans la biosphère, le méthane étant un puissant gaz à effet de serre qui contribue à la pollution sous la forme d'un réchauffement planétaire. Les méthanotrophes sont également incorporés dans la digestion du méthane qui est un produit final de certains processus industriels.

Quelles sont les similitudes entre les méthanogènes et les méthanotrophes?

• Les méthanogènes et les méthanotrophes sont des extrémophiles.
• Les deux sont impliqués dans le contrôle et le recyclage du méthane.
• Ils ont une importance industrielle 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
Les méthanogènes sont des microorganismes capables de générer du méthane à partir de sources organiques.	Les méthanotrophes ou méthanophiles sont des microorganismes capables d'utiliser le méthane comme source de carbone et d'énergie.
Besoin en oxygène
Les méthanogènes sont obligatoires anaérobies (la méthanogénèse 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 méthanogénèse 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.	Le dioxyde de carbone et l'énergie sont produits lors de l'utilisation du méthane.
Applications
Les méthanogènes sont utilisés dans les stations d'épuration des eaux usées des digesteurs anaérobies et des systèmes de traitement des boues, ainsi que dans les installations de production de biogaz..	Les méthanotrophes sont utilisés dans la dégradation des 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 constitue donc 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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Références:

1. Hanson, R.S. et T.E. Hanson. «Bactéries méthanotrophes.» Revues microbiologiques. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, juin 1996. Web.. Disponible ici. 15 août 2017.
2. Triantafyllou, Konstantinos, Christopher Chang et Mark Pimentel. «Méthanogènes, méthane et motilité gastro-intestinale». Journal of Neurogastroenterology and Motility. Société coréenne de neurogastroentérologie et de motilité, janvier 2014. Web. Disponible ici. 15 août 2017.
3. Whitman, William B., Timothy L. Bowen et David R. Boone. "Les bactéries méthanogènes." Springer. Springer New York, le 1er janvier 1970. Web. Disponible ici. 15 août 2017.

Courtoisie d'image:

1. «Acétate de méthanogénèse» de Yikrazuul (conversation) - Eigenes Werk (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
2. «Methylococcus capsulatus» De (Image: Anne Fjellbirkeland) - Le génome d’une bactérie épris de méthane. PLoS Biol 2/10/2004: e358. http://dx.doi.org/10.1371/journal.pbio.0020358 (CC PAR 2.5) via Wikimedia Commons