• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
301
Раздел: Биология

Есть такая профессия – метан окислять

На планете человек сосуществует с огромным, невидимым глазу миром микроорганизмов – царством бактерий. В этом царстве все как у людей: бактерии дружат «по интересам», а некоторые предпочитают жить по принципу «ты мне – я тебе». Специальностей у бактерий много, и все они профессионалы в своей области. Например, метанотрофы «едят» метан и могут жить в самых разных, в том числе экстремальных, условиях среды. Метанокисляющие организмы были обнаружены и в микробных сообществах «грязевых вулканов» в тектонически активных зонах Байкала рядом с глубинными выходами метана

Метан – это предельно восстановленное органическое соединение, недоступное для живых организмов. Исключение составляют метанокисляющие бактерии (метанотрофы) – уникальные биологические системы, которые используют метан в качестве единственного источника энергии и углерода. Окисляя этот простейший углеводород, они производят углекислый газ – «пищу» для фотосинтезирующих растений.

Метанотрофы обнаруживаются в самых разных экосистемах, поскольку основными факторами, определяющими их жизнедеятельность, служит наличие метана и кислорода. Источников же метана в биосфере много. Основными естественными «поставщиками» метана являются северные увлажненные экосистемы – болота и тундра с заболоченными почвами, а также осадочные отложения морей, озер, прудов и т. п. Много метана выделяют рисовые поля, термитники и, как ни удивительно, крупный рогатый скот. Среди антропогенных источников метана – свалки и разрабатываемые месторождения каменного угля и природного газа.

Важная роль метана в биосфере Земли определяется его способностью поглощать инфракрасное излучение, отраженное от поверхности планеты. И хотя его концентрация в атмосфере невелика, он занимает второе место после углекислого газа в списке так называемых «парниковых газов», влияющих на состояние климата. В этом смысле метанотрофы являются своего рода биологическим фильтром, препятствующим избыточной эмиссии метана в атмосферу.

В вечной мерзлоте и желудке коровы

Многоступенчатый процесс окисления метана у метанотрофов осуществляется благодаря особой ферментной системе. Первичную «атаку» молекулы субстрата осуществляет сложный ферментный комплекс – метанмонооксигеназа. Образующиеся затем промежуточные продукты реакции (метанол, формальдегид и формиат) последовательно окисляются специфическими ферментами.

Ассимиляция формальдегида у разных метанокисляющих бактерий происходит в разных биохимических циклах. У метанотрофов I типа этот процесс идет по рибулозомонофосфатному пути (РМФ), II типа – по сериновому,...

comments powered by HyperComments