methanogen是什麼意思，methanogen的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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産甲烷菌（Methanogen） 是一類特殊的微生物，屬于古菌域（Archaea）。它們最顯著且獨有的代謝特征是在厭氧（無氧）環境下，利用簡單的含碳化合物（如二氧化碳、氫氣、甲酸、乙酸、甲醇、甲胺等）作為底物進行代謝，并最終産生甲烷（CH₄）作為主要的代謝終産物。這個過程被稱為産甲烷作用（Methanogenesis），是自然界甲烷生物來源的主要途徑。

以下是關于産甲烷菌的詳細解釋：

1. 分類與性質：

   • 産甲烷菌屬于古菌域，這是一個與細菌域和真核生物域并列的生命域。古菌在細胞結構、生化代謝和遺傳物質上與細菌有顯著區别，更接近于真核生物。
   • 它們是嚴格的厭氧菌，氧氣對它們具有高度毒性。它們隻能在完全無氧的環境中生存和活動，例如濕地底部淤泥、反刍動物（如牛、羊）的瘤胃、厭氧消化器（沼氣池）、垃圾填埋場深處、海底沉積物、溫泉等極端環境。

2. 代謝作用（産甲烷作用）：

   • 産甲烷作用是厭氧消化過程的最後一步。在複雜的有機物（如植物殘體、動物糞便）被其他厭氧微生物（水解菌、産酸菌、産氫産乙酸菌）逐步分解成簡單化合物（如氫氣、二氧化碳、乙酸）後，産甲烷菌利用這些簡單化合物生成甲烷。
   • 主要的産甲烷途徑包括：
     • CO₂還原途徑：利用氫氣（H₂）作為電子供體還原二氧化碳（CO₂）生成甲烷和水。這是最常見的途徑。 $$4H_2 + CO_2 rightarrow CH_4 + 2H_2O$$
     • 乙酸裂解途徑：直接将乙酸（CH₃COOH）裂解生成甲烷和二氧化碳。 $$CH_3COOH rightarrow CH_4 + CO_2$$
     • 甲基化合物轉化途徑：利用甲醇（CH₃OH）、甲胺（CH₃NH₂）、二甲硫（(CH₃)₂S）等甲基化合物生成甲烷。
   • 這些代謝過程産生的能量（ATP）非常有限，因此産甲烷菌生長緩慢。

3. 生态與環境意義：

   • 碳循環：産甲烷菌在自然界的碳循環中扮演着關鍵角色。它們将有機碳和二氧化碳轉化為甲烷，甲烷最終會進入大氣或被其他微生物（如好氧甲烷氧化菌）氧化回二氧化碳。
   • 溫室氣體：甲烷是一種強效溫室氣體，其全球增溫潛勢在100年尺度上是二氧化碳的約28-36倍。自然濕地、反刍動物腸道、水稻田、垃圾填埋場等人為活動相關的産甲烷過程是大氣甲烷的重要來源，對全球氣候變化有顯著影響。
   • 生物能源：在人工控制的厭氧消化器中，産甲烷菌的作用被用于處理有機廢物（如污水污泥、農業廢棄物、餐廚垃圾）并産生沼氣（主要成分是甲烷和二氧化碳）。沼氣是一種重要的可再生能源，可用于發電、供熱或提純為生物天然氣。

4. 研究與應用：

   • 研究産甲烷菌對于理解地球早期生命（地球早期大氣可能是厭氧的）、極端環境微生物學以及全球氣候變化機制至關重要。
   • 在應用方面，優化産甲烷菌的活性是提高沼氣工程效率和甲烷産量的核心。研究也緻力于尋找利用産甲烷菌進行二氧化碳生物轉化（如利用H₂還原CO₂産甲烷）的可能性。

産甲烷菌是一類嚴格厭氧的古菌，其核心生物學功能是通過獨特的産甲烷代謝途徑，将簡單的含碳化合物（如H₂/CO₂、乙酸）轉化為甲烷氣體。它們在自然界的厭氧環境中廣泛存在，是地球碳循環的關鍵環節，既是重要的溫室氣體甲烷的主要生物來源，也是生物能源（沼氣）生産中的關鍵微生物類群。

網絡擴展資料

Methanogen（産甲烷菌）是一類能夠通過代謝活動産生甲烷的古細菌，廣泛存在于厭氧環境中。以下為詳細解釋：

1.基本定義

• Methanogen屬于古菌域（Archaea）中的廣古菌門（Euryarchaeota），是嚴格厭氧的微生物。
• 其名稱源于代謝産物“methane”（甲烷）和詞根“-gen”（産生者），意為“甲烷生産者”。

2.分類與特征

• 分類：主要分為甲烷杆菌目（Methanobacteriales）、甲烷球菌目（Methanococcales）等，部分種類如八疊球菌屬（Sarcina）也屬于産甲烷菌。
• 代謝方式：通過分解簡單有機物（如CO₂、H₂、甲酸等）或乙酸生成甲烷，反應需嚴格無氧環境。例如：
  $$ text{CO}_2 + 4text{H}_2 rightarrow text{CH}_4 + 2text{H}_2text{O} $$

3.生态與功能

• 栖息地：常見于沼澤、動物腸道（如反刍動物）、污水處理系統、海底沉積物等厭氧環境。
• 生态作用：參與碳循環，将有機物轉化為甲烷，同時也是天然氣和沼氣的主要生物來源。

4.應用與限制

• 應用：用于沼氣發酵、廢水處理等環保領域。
• 毒性敏感：對硫化氫（H₂S）等物質敏感，可能抑制其活性。

5.研究意義

• 産甲烷菌的研究有助于理解早期地球生命形式及極端環境微生物的適應機制。

如需更全面的例句或分類信息，可參考、等來源。

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