En gruppe anaerobe arkebakterier som skaffer seg energi ved å redusere karbondioksid til metan (CH4). Bakterier som gir biogen produksjon av metan i anaerobe miljøer som myr, oversvømt jord, marine sedimenter, søppelfyllinger, samt i tarmsystemet hos dyr. Metanogene bakterier bruker CO2 som elektronakseptor, og som blir redusert til metan. Karbonkilden er organiske stoffer f.eks. maursyre (format), metanol eller eddiksyre (acetat). Elektronkilde kan f.eks. være eddiksyre (acetat) eller hydrogen (H2):

4H2 + H+ + HCO3- → CH4 + 3H2O

Glukose fra nedbrutt stivelse eller cellulose fra planterester omsettes til metan. Imidlertid er glukose, fettsyrer og organiske syrer, unntatt acetat,  ikke vanlige substrater for metanogene bakterier:

glukose → 3 CO2 + 3CH4  (ΔGo’= -418 kJ mol-1)

Men via syntrofisk anaerobt samarbeid mellom mikroorganismer kan glukose omsettes til eddiksyre, karbondioksid og hydrogen:

glukose + 2H2O → 2CH3COO- (acetat) + 2H+ + 2CO2 + 4H(ΔGo’= -216 kJ mol-1)

Eddiksyre kan deretter omsettes av metanogene bakterier til karbondioksid og metan.

Elektrontransporten hos metanogene bakterier skjer ikke via vanlige cytokromer og kinoner. Istedet fungerer koenzym F420 og koenzymet 7-merkaptoheptanoylthreoninfosfat som elektrondonerer. Metanogene bakterier har en rekke spesielle koenzymer som tjener som en-karbonbærere,  f.eks.metanofuran (fenol satt sammen med to glutamat, en langkjedet dikarboksylfettsyre og en furanring), metanopterin og koenzym M. Metan kan lages fra enzymet metyl-koenzym M reduktase som bruker metyl-koenzym M og koenzym B som substrater. Metanogene bakterier kan deles inn i tre  hovedgrupper avhengig av hvilket substrat som omdannes til metan:

1) "CO2-type" substrat f.eks. karbondioksid (CO2), format (HCOOH) eller karbonmonoksid (CO), med elektroner fra hydrogen (H2),  noen alkoholer eller pyruvat.

2) Metyl-gruppesubstrat hvor metanol, metylamin dimetylamin, trimetylamin, metylmerkaptan eller dimetylsulfid kan være substrat. I disse tilfellene brukes de organiske molekylene både som elektrondonor og elektronakseptor.

CH3OH (metanol) + H2 (hydrogen)→ CH4 (metan)+ H2O (vann)

Hvis ikke hydrogen er tilstede kan noe metanol bli oksidert til karbondioksid som gir elektroner slik at metanol kan reduseres til metan.

3) Acetotrofe substrat f.eks. acetat.

CH3COO- (acetat) + H2O → CH4 + HCO3-

Enkelte metanogene bakterier kan bruke etanol, 1-propanol og 1-butanol som substrat og da blir produktene acetat, propionat og butyrat; og metan dannes fra reduksjon av karbondioksid.Noen metanogene bakterier kan spalte acetat i en acetoklastisk reaksjon til metan og karbondioksid. Metan i naturgass er for en stor del blitt laget av metanogene bakterier.

Metan laget av metanogene bakterier kan bli brukt som karbon- og elektronkilde for aerobe metanotrofe bakterier.

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

6. februar skrev Sheik Abdullahi

kan du nevne de tre hoved gruppene til hydrogen?

7. februar skrev Halvor Aarnes

Er litt usikker på hva du mener, Hydrogen (H) forekommer i tre isotoper: Protium med et elektron og et proton, deuterium med et proton, et nøytron og et elektron, og radioaktivt tritium med to neutroner, et proton og et elektron. Hydrogen kan forekomme som dihydrogen (H2), som proton (H+) og i et miljø med vann danner disse hydrioniumioner (H3O+). Siden H har bare et elektron har dette ene elektronet to mulige spin-retninger. Hydrogen inngår i alle karbohydrater, og er en vanlig gruppe i organiske forbindelser.

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.