Metanın anaerobik oksidasyonu - Anaerobic oxidation of methane
Metanın anaerobik oksidasyonu ( AOM ), anoksik deniz ve tatlı su çökellerinde meydana gelen mikrobiyal bir süreçtir . AOM sırasında metan sülfat , nitrat , nitrit ve metaller gibi farklı terminal elektron alıcıları ile oksitlenir .
sülfat indirgeme ile birleştiğinde
Genel reaksiyon:
- CH 4 + SO 4 2− → HCO 3 − + HS − + H 2 O
Sülfat güdümlü AOM'ye, metanotrofik arke ve sülfat indirgeyen bakterilerden oluşan bir sentrofik konsorsiyum aracılık eder . Genellikle küçük agregalar veya bazen hacimli matlar oluştururlar. Arkeal ortak, "anaerobik metanotrof " anlamına gelen kısaltılmış ANME'dir . ANME'ler metanojenik arke ile çok yakından ilişkilidir ve son araştırmalar AOM'nin metanojenezin enzimatik bir tersine çevrilmesi olduğunu göstermektedir . Sintrofik ortakların nasıl etkileşime girdiği ve arkeal ve bakteri hücresi arasında hangi ara maddelerin değiş tokuş edildiği hala tam olarak anlaşılamamıştır. AOM ile ilgili araştırmalar, sorumlu organizmaların izole edilmemiş olması nedeniyle engellenmektedir. Bunun nedeni, bu organizmaların birkaç aylık minimum iki katına çıkma süresi ile çok yavaş büyüme oranları göstermesidir. Sayısız izolasyon çabası anaerobik metanotroflardan birini izole edemedi, olası bir açıklama ANME arkesinin ve SRB'nin zorunlu bir sintrofik etkileşime sahip olması ve bu nedenle ayrı ayrı izole edilememesi olabilir.
Gelen bentik fosil rezervuar güçlü metan bültenleri deniz alanlarında (örneğin en soğuk sızıntıları , çamur volkan veya gaz hidrat yatakları) AOM kadar yüksek olabilir kemosentetik ipliksi sülfür bakteriler (bkz benzeri organizmalar Beggiatoa ile) ya da hayvan (kurtlar) symbiont sülfürü oksitleyen bakteriler, AOM sırasında üretilen büyük miktarlarda hidrojen sülfür üzerinde gelişebilir . Bikarbonat (HCO 3 - ) AOM üretilen: (i) çökelmesiyle sediment sekestre alabilirsiniz kalsiyum karbonat ya da sözde metan türetilmiş otijenik karbonatlar ve (ii) üzerinde uzanan su sütununa salınmış. Metan türetilmiş otijenik karbonatlar en çok olduğu bilinen 13 ° C δ ile yeryüzündeki karbonatlar tükenmiş 13 milyon başına -125 kadar düşük C değerlerinin PDB bildirdi.
Nitrat ve nitrit azaltımına bağlı
Genel reaksiyonlar şunlardır:
- CH 4 + 4 NO 3 − → CO 2 + 4 NO 2 − + 2 H 2 O
- 3 CH 4 + 8 NO 2 − + 8 H + → 3 CO 2 + 4 N 2 + 10 H 2 O
Son zamanlarda, ANME-2d'nin sorumlu nitrat güdümlü AOM olduğu gösterilmiştir. Methanoperedens nitroreducens adlı ANME -2d, bir bakteriyel donörden yanal olarak aktarılmış nitrat indirgemesi için genleri kullanarak, terminal elektron alıcısı olarak nitrat ile ters metanojenez yoluyla ortak organizma olmadan nitrat güdümlü AOM gerçekleştirebilir. Bu aynı zamanda mcr ve mer genlerini içeren ilk tam ters metanojenez yoluydu .
2010 yılında, omik , özellikle metagenomik , analiz bu nitril azalması tek bir bakteriyel türler tarafından metan oksitlenmesi bağlanmış olabilir gösterdi Candidatus Methylomirabilis oxyfera ( Phylum NC10 bir gerek olmadan,) arke ortak.
Çevresel uygunluk
AOM, okyanustan atmosfere sera gazı metan emisyonunu azaltan çok önemli bir süreç olarak kabul edilir . Deniz tortullarından kaynaklanan tüm metanın neredeyse %80'inin bu işlemle anaerobik olarak oksitlendiği tahmin edilmektedir.
Ayrıca bakınız
Referanslar
bibliyografya
- Dennis D. Coleman; J. Bruno Risatti; Martin Schoell (1981) Metan oksitleyen bakteriler tarafından karbon ve hidrojen izotoplarının fraksiyonlanması | Geochimica et Cosmochimica Açta |Cilt 45, Sayı 7, Temmuz 1981, Sayfa 1033-1037 | https://doi.org/10.1016/0016-7037(81)90129-0 | Öz