Τα μεθανογόνα είναι μοναδικά μεταξύ των μικροοργανισμών στην ικανότητά τους να χρησιμοποιούν το διοξείδιο του άνθρακα ως την κύρια πηγή άνθρακα. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιήσουν μια ποικιλία άλλων ενώσεων, όπως οξικό, μυρμηκικό, μεθανόλη και αιθανόλη, ως υποστρώματα για μεθανογένεση.
Η διαδικασία της μεθανογένεσης εμφανίζεται σε δύο στάδια. Στο πρώτο βήμα, οι οργανικές ενώσεις χωρίζονται σε μικρότερα μόρια, όπως οξικό και μυρμηκικό. Στο δεύτερο βήμα, αυτά τα μικρότερα μόρια μετατρέπονται σε μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα.
Η μεθανογένεση είναι μια σημαντική διαδικασία στην ποδηλασία του άνθρακα και της ενέργειας στο περιβάλλον. Βοηθά στη διάσπαση της οργανικής ύλης και στην απελευθέρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Το μεθάνιο είναι επίσης ένα αέριο θερμοκηπίου και η παραγωγή του με μεθανογόνα μπορούν να συμβάλουν στην αλλαγή του κλίματος.
Εδώ είναι μια πιο λεπτομερής εξήγηση της διαδικασίας της μεθανογένεσης:
1. Οι οργανικές ενώσεις διασπώνται σε μικρότερα μόρια. Αυτό το βήμα διεξάγεται από μια ποικιλία ενζύμων, συμπεριλαμβανομένων των υδρολάσων, των αφυδρογονάσων και των φερρεοξίνων. Τα συγκεκριμένα ένζυμα που εμπλέκονται σε αυτό το βήμα ποικίλλουν ανάλογα με το υπόστρωμα που χρησιμοποιείται.
2. Τα μικρότερα μόρια μετατρέπονται σε μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα Αυτό το βήμα διεξάγεται από μια ομάδα ενζύμων που ονομάζονται αναγωγάσες μεθυλο-συνένζυμο Μ. Οι αναγωγάσες με μεθυλ-ομονεζύμου Μ είναι υπεύθυνες για το τελικό βήμα της μεθανογένεσης, που είναι η μείωση του μεθυλ-συνζύματος Μ σε μεθάνιο.
Η μεθανογένεση είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει διάφορα διαφορετικά βήματα και ένζυμα. Ωστόσο, είναι μια σημαντική διαδικασία στην ποδηλασία του άνθρακα και της ενέργειας στο περιβάλλον.