Биология

Биология - Метаногенез

09 февраля 2011


Оглавление:
1. Метаногенез
2. Осуществляющие процесс организмы
3. Экологическое значение

Метаногенез, биосинтез метана — процесс образования метана анаэробными археями, сопряжённый с получением ими энергии. Существует три типа метаногенеза:

• Восстановление одноуглеродных соединений с помощью молекулярного водорода или двух- и более углеродных спиртов.
• Диспропорционирование одноуглеродных соединений.
• Диспропорционирование ацетата.

Энергия при этом запасается в форме натриевого или протонного трансмембранного потенциала и трансформируется АТФ-синтазами в химическую.

Метаногенез играет важную роль в природе, являясь основным источником метана в земной атмосфере. Используется человеком для получения биогаза.

Биохимия процесса

В процессе метаногенеза принимают участие специфические коферменты: метанофуран, тетрагидрометаноптерин, коферменты F₄₂₀ и F₄₃₀, кофермент M, кофермент B. H₄МП и метанофуран найдены у метилотрофных бактерий, H₄МП, F₄₂₀ и кофермент B имеют сходство с коферментами, найденными у бактерий и эукариот, F₄₃₀ и кофермент M не имеют аналогов у других организмов.

Наиболее хорошо изучен процесс восстановления углекислого газа до метана.

CO₂ + 4 H₂ → CH₄ + 2H₂O

На первой стадии одноуглеродный остаток присоединяется к тетрагидрометаноптерину, после чего дегидратируется и восстанавливается до уровня формальдегида либо молекулярным водородом, либо при участии F₄₂₀. После этого происходит ещё одно восстановление и полученная метильная группа переносится на кофермент M.

Метил-S-CoM восстанавливается коферментом B до метана при участии метил-CoM-редуктазы и с образованием метана, а также гетеросульфида коферментов B и M. Все перечисленные реакции необратимы.

Энергия запасается при восстановлении гетеросульфида мембранным ферментативным комплексом гидрогеназы и гидродисульфид-редуктазы. Этот комплекс предположительно служит протонной помпой.

Просмотров: 10647

<<< Я легенда (фильм)

Метаногены >>>