Cтраница 2
Считают, что метаногены - это древнейшие организмы в истории Земли, когда атмосфера состояла из СО2, Н2 и СО. По морфологии они варьируют от простых палочек, кокков и сар-цин до спиральных форм и нерегулярных коккоидов. Рост - от автотрофного и гетеротрофного до метилотрофного, температурные интервалы роста - от мезофильных до экстремально термофильных. [16]
Механизм энергетических процессов метаногенов еще не расшифрован, но общие принципиальные положения установлены. [17]
В результате жизнедеятельности метаногенов и сульфатвосстанавливающих бактерий, которая в рассматриваемых водах протекает синтрофно ( в связи с низкой концентрацией сульфат-ионов), содержание Сорг существенно уменьшается. По сравнению с высокоминерализованными пластовыми водами значительно сокращается концентрация уксусной кислоты на фоне роста содержания бикарбонатов и метана. [18]
Кроме того, некоторые метаногены способны использовать в качестве доноров водорода высшие спирты, но пока неизвестно, играет ли эта реакция существенную роль. [19]
В качестве источника азота метаногены используют аммонийный азот или некоторые аминокислоты. Для ряда видов показана способность к азотфиксации. Источником серы могут служить сульфаты, сульфид или серосодержащие аминокислоты. [20]
По отношению к температуре большинство метаногенов является мезофилами с нижней границей около 15 С. Поиски пси-хрофилов или психроактивных форм затруднены из-за крайне медленного роста, но такие организмы существуют. Так, психро-фильный метаноген Methanococcoides burtonii имеет минимальную температуру роста - 2 5 С при максимальной - 28 С. Среди метаногенов много термофилов, в том числе и экстремальных, развивающихся в гидротермах при температуре до 98 С, как Methanopyrus, 85 С, как Methanothermus, Methanocaldo-coccus, 70 С, как Methanobacterium thermoautotrophicum, послужившая важнейшей моделью для исследования метаногенов. [21]
![]() |
Схема превращения целлюлозы в белки животного через биомассу микроорганизмов. [22] |
Если бы в рубце вместо метаногенов присутствовали бы гомоацетогены, то было бы меньше потерь углерода вещества в виде газов. [23]
Внимание вызвал симбиоз протестов с метаногенами, который дал первым возможность развиваться анаэробно. Анаэробиоз вообще не свойственен эукариотным организмам, и те достаточно многочисленные представители их, которые приспособились жить в отсутствие кислорода, применяют разного рода приспособления, чтобы решить задачу. Наиболее известно брожение у дрожжей. Однако есть и более сложные симбиогенетические пути решения задачи. [24]
Метанол в анаэробной зоне используется сульфатредукторами или метаногенами, формиат ( кроме метилотрофов) - энтеро-бактериями, образующими его в брожении смешанного типа. [25]
В качестве источника углерода и энергии для роста метаногены используют узкий круг соединений. Некоторые метаногены приспособились к облигатному использованию этих соединений. Следующими по распространенности источниками углерода и энергии служат формиат, ацетат, метанол, метиламины и моноокись углерода. [26]
В таких установках обычно работают микробные сообщества, где метаногены - конечное звено пищевой цепи разложения сложных органических соединений. [27]
В рассмотренном сообществе необходимо взаимодействие всех групп, причем гидрогенотрофные метаногены играют роль конечного стока для Н2, обеспечивающего возможность разложения ЛЖК синтрофами. В противном случае Н2 ингибирует разложение ЛЖК. Сходную роль выполняют и диссипотрофы по отношению к гидролитикам. [28]
Другим примером конкуренции между функциональными группировками может служить конкуренция между гидрогенот-рофными метаногенами и гомоцетатными бактериями. [29]
Большинство гипертермофилов ( но не все, например, упомянутые выше метаногены) связаны с обменом серы и относится к сульфидогенам. Многие способны использовать Нз и растут ли-тотрофно, другие относятся к органотрофам, использующим небольшие полимеры, как пептон или крахмал. [30]