產(chǎn)甲烷生化代謝途徑研究進(jìn)展

【摘要】：微生物產(chǎn)甲烷過程產(chǎn)生的甲烷約占全球甲烷產(chǎn)量的74%.產(chǎn)甲烷過程對生物燃?xì)馍a(chǎn)和全球氣候變暖等都有著重要的意義.本文綜述了產(chǎn)甲烷菌的具體生化代謝途徑,其本質(zhì)是產(chǎn)甲烷菌利用細(xì)胞內(nèi)一系列特殊的酶和輔酶將CO2或甲基化合物中的甲基通過一系列的生物化學(xué)反應(yīng)還原成甲烷.在這一過程中,產(chǎn)甲烷菌細(xì)胞能夠形成鈉離子或質(zhì)子跨膜梯度,驅(qū)動細(xì)胞膜上的ATP合成酶將ADP轉(zhuǎn)化成ATP以獲得能量.根據(jù)底物類型的不同,可以將該過程分為3類:還原CO2途徑、乙酸途徑和甲基營養(yǎng)途徑.還原CO2途徑是以H2或甲酸作為主要的電子供體還原CO2產(chǎn)生甲烷,其中涉及到一個最新的發(fā)現(xiàn)——電子歧化途徑;乙酸途徑是乙酸被裂解產(chǎn)生甲基基團(tuán)和羧基基團(tuán),隨后,羧基基團(tuán)被氧化產(chǎn)生電子供體H2用于還原甲基基團(tuán);甲基營養(yǎng)途徑是以簡單甲基化合物作為底物,以外界提供的H2或氧化甲基化合物自身產(chǎn)生的還原當(dāng)量作為電子供體還原甲基化合物中的甲基基團(tuán).通過這3種途徑產(chǎn)甲烷的過程中,每消耗1mol底物所產(chǎn)生AT P的順序?yàn)檫€原CO2途徑甲基營養(yǎng)途徑乙酸途徑.由于產(chǎn)甲烷菌自身難以分離培養(yǎng),未來將主要通過現(xiàn)代的生物技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù),包括基因工程和代謝模型構(gòu)建等最新技術(shù)來研究產(chǎn)甲烷菌的生化代謝過程以及其與其它菌群之間的相互作用機(jī)制,以便將其應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐. 【作者單位】： 中國科學(xué)院環(huán)境與應(yīng)用微生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都生物所);中國科學(xué)院成都生物研究所環(huán)境微生物四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國科學(xué)院大學(xué);中國科學(xué)院山地生態(tài)恢復(fù)與生物資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(成都生物所);中國科學(xué)院成都生物研究所生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)與生物多樣性保育四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 產(chǎn)甲烷菌 生化代謝 還原CO途徑 乙酸途徑 甲基營養(yǎng)途徑
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項(xiàng)目(973項(xiàng)目,2013CB733502) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31300447,41371268)資助~~
【分類號】：Q935
【正文快照】： 產(chǎn)甲烷菌在地球碳循環(huán)中扮演著重要角色,是有機(jī)物厭氧降解的末端功能類群,能夠?qū)⒂袡C(jī)碳轉(zhuǎn)化為甲烷.它們廣泛分布于地球的無氧環(huán)境中,從土壤到湖泊沉積物,從陸地到海洋,從零下的低溫環(huán)境到100℃以上的高溫環(huán)境,都有產(chǎn)甲烷菌的存在.進(jìn)化研究表明產(chǎn)甲烷菌是地球上最為古老的菌群,

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來了解更多相關(guān)內(nèi)容

郎德苗寨在旅游大潮中堅(jiān)守    李麗;

濕地甲烷的產(chǎn)生、氧化及排放通量研究進(jìn)展    陳槐;周舜;吳寧;王艷芬;羅鵬;石福孫;

產(chǎn)甲烷菌的生態(tài)多樣性及工業(yè)應(yīng)用    傅霖;辛明秀;

纖維素原料厭氧產(chǎn)甲烷氣的研究進(jìn)展    趙蘭;冷云偉;任恒星;李浩;

草地生態(tài)系統(tǒng)溫室氣體排放機(jī)理及影響因素    陳先江;王彥榮;侯扶江;

油氣藏埋存二氧化碳生物轉(zhuǎn)化甲烷的機(jī)理和應(yīng)用研究進(jìn)展    魏小芳;羅一菁;劉可禹;帥燕華;

濕地甲烷產(chǎn)生的測定方法及主要控制因子研究綜述    王維奇;曾從盛;仝川;

產(chǎn)甲烷菌的分離純化培養(yǎng)及其培養(yǎng)基對于菌株的選擇作用    龐德公;楊紅建;

氣候變化對濕地生態(tài)系統(tǒng)影響的研究進(jìn)展    董瑜;

江漢平原稻田冠層CO_2通量變化特征及其影響因素分析    蘇榮瑞;劉凱文;耿一風(fēng);田皓;周守華;劉可群;

微生物在生物煤層氣形成中的作用及影響因素研究進(jìn)展    王尚;董海良;侯衛(wèi)國;蔣宏忱;萬云洋;魏曉芳;帥燕華;

產(chǎn)甲烷菌的分類及研究進(jìn)展    王保玉;劉建民;韓作穎;劉健;胡斌;

腸道產(chǎn)甲烷菌與肥胖    胡婷姿;王學(xué)紅;

Nitrogen-regulated effects of free-air CO_2 enrichment (FACE) on methane emissions from paddy rice fields    KAZUHIKO KOBAYASHI;KAZUYUKI INUBUSHI;KLAUS BUTTERBACH-BAHL;

追施沼液對不同pH土壤CH_4和N_2O排放的影響    靳紅梅;常志州;

杭州灣濱海濕地CH_4排放通量的初步研究    王蒙;吳明;邵學(xué)新;

不同類型河濱濕地甲烷和二氧化碳排放的研究    沙晨燕

人工濕地減排溫室氣體估算研究    潘濤

黃土高原農(nóng)業(yè)土地利用對土壤呼吸與有機(jī)碳貯量的影響    陳先江

準(zhǔn)好氧填埋場CH_4減排和加速穩(wěn)定化的微生物學(xué)機(jī)制研究    張維

CO厭氧發(fā)酵制氫工藝基礎(chǔ)及反應(yīng)器性能研究    趙亞

古細(xì)菌Aeropyrum pernix K1嗜熱酶的催化活性和穩(wěn)定性研究    王柏婧

β-葡聚糖酶的定向進(jìn)化及熱穩(wěn)定性研究    張秀艷

沼澤濕地及其不同利用方式下甲烷排放機(jī)理研究    丁維新

城市草坪溫室氣體通量研究    梅雪英

極端嗜熱蛋白Ssh10b的熱穩(wěn)定機(jī)制研究    葛猛

閩江河口沼澤濕地土壤甲烷產(chǎn)生潛力及其影響因子    陳重安

閩江河口咸草濕地甲烷與二氧化碳排放及主要環(huán)境因子分析    姚順

若爾蓋自然濕地CH_4排放及不同利用方式下溫室氣體通量估算    李麗

餐廚垃圾厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣規(guī)律研究    饒玲華

洪湖沉積物中微生物群落結(jié)構(gòu)的垂直分布    趙彥玲

閩江口沼澤濕地土壤孔隙水營養(yǎng)鹽和甲烷剖面特征    田琳琳

膠州灣大沽河口濕地N_2O、CH_4排放規(guī)律研究    馬曉菲

石油烴厭氧生物降解過程中的產(chǎn)甲烷古菌研究    承磊

湖北咸寧地區(qū)幾種土地利用類型的溫室氣體排放及其增溫潛勢    阮雷雷

閩江河口濕地不同土地利用方式下甲烷排放研究    雷波

中國CH_4排放量的估算    王明星,戴愛國,黃俊,任麗新,沈壬興,H. Schutz,H. Renneuberg,W. Seiler,R. A. Rasmussen,M.A.K. Khalil

晉南牛瘤胃中古菌分子多樣性的研究    裴彩霞;毛勝勇;朱偉云;

產(chǎn)甲烷菌免疫鑒定及其應(yīng)用    許寶孝;

產(chǎn)甲烷菌的分類及研究進(jìn)展    王保玉;劉建民;韓作穎;劉健;胡斌;

產(chǎn)甲烷菌的研究進(jìn)展    郝鮮俊;洪堅(jiān)平;高文俊;

產(chǎn)甲烷菌的分離純化培養(yǎng)及其培養(yǎng)基對于菌株的選擇作用    龐德公;楊紅建;

天然濕地土壤產(chǎn)甲烷菌及其影響因子研究進(jìn)展    劉德燕;丁維新;

一種產(chǎn)甲烷優(yōu)勢菌群的篩選方法    張?jiān)迫?劉逸軒;沈慶濤;王永忠;

一株低溫產(chǎn)甲烷菌的分離和鑒定    李會;馬駿;崔薇薇;肇瑩;王金艷;張淼;楊濤;

產(chǎn)甲烷菌的輔酶    許寶孝

產(chǎn)甲烷菌遺傳學(xué)研究進(jìn)展    許寶孝;

產(chǎn)甲烷菌的最新分類目錄    楊秀山,傅連明

低溫產(chǎn)甲烷菌的研究現(xiàn)狀    宋素琴;張志東;顧美英;房世杰;

蔗糖發(fā)酵產(chǎn)氫與產(chǎn)甲烷能源轉(zhuǎn)換效率的研究    李秋敏;楊斌;張無敵;馬煜;李建昌;劉士清;徐銳;尹芳;陳玉保;

不同pH緩沖液對乙酸降解產(chǎn)甲烷菌群結(jié)構(gòu)的影響    麻婷婷;鄭珍珍;代莉蓉;承磊;張輝;

稻鴨復(fù)合生態(tài)種養(yǎng)對產(chǎn)甲烷菌種群數(shù)量的影響    鄧曉;李勤奮;

硫酸鹽對中溫厭氧乙酸產(chǎn)甲烷的影響    楊森林;周琦穎;茍敏;湯岳琴;木田建次;江霞;

高壓脅迫對原油降解產(chǎn)甲烷菌群落結(jié)構(gòu)的影響    黎霞;承磊;張輝;

糖蜜廢水產(chǎn)氫-產(chǎn)甲烷耦合工藝啟動特性研究    劉曉剛;丁杰;王豹;劉先樹;

厭氧真菌活力及傳代頻率對真菌與產(chǎn)甲烷菌共培養(yǎng)液代謝與菌群的影響    成艷芬;毛勝勇;MK Theodorou;朱偉云;

有機(jī)負(fù)荷對廚余垃圾常溫厭氧發(fā)酵產(chǎn)甲烷的影響    郭燕鋒;孔曉英;劉婉玉;李東;王德漢;袁振宏;孫永明;

日本期待收獲巨量天然氣    況葉

農(nóng)業(yè)資源快速再生模式    李新明 李瑛

銨影響厭氧反應(yīng)器污泥丙酸和丁酸互營氧化產(chǎn)甲烷過程的機(jī)理    張琛

烷烴厭氧降解產(chǎn)甲烷體系菌群結(jié)構(gòu)與功能的研究    王立影

基于代謝網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)甲烷菌的耐熱性研究    陳璟

污泥厭氧消化過程中乙酸累積的微生態(tài)機(jī)理研究    許科偉

水和乳化液對煤層產(chǎn)甲烷菌群活性影響研究    肖棟

厭氧真菌與產(chǎn)甲烷菌共培養(yǎng)系統(tǒng)的建立及其代謝與菌群變化的研究    成艷芬

晉南牛和山羊瘤胃產(chǎn)甲烷菌多樣性研究    裴彩霞

污泥濃縮消化一體化反應(yīng)器微生物群落結(jié)構(gòu)與功能研究    孫興福

厭氧折流板反應(yīng)器應(yīng)用技術(shù)及微生物群落生態(tài)學(xué)研究    朱葛夫

甲烷胞菌對低氫和互營生長在轉(zhuǎn)錄水平的響應(yīng)    劉鵬飛

產(chǎn)甲烷條件下高效烴降解菌群的人工構(gòu)建    劉海昌

不同生境產(chǎn)甲烷古菌分離鑒定及初步應(yīng)用研究    仇天雷

溫度降低對產(chǎn)甲烷效能的影響及培養(yǎng)條件優(yōu)化    張冰

低溫產(chǎn)甲烷條件下微生物的群落特征    劉全全

低溫對沼氣菌群產(chǎn)氣能力的影響以及產(chǎn)甲烷菌的分離    楊光

電化學(xué)輔助微生物厭氧系統(tǒng)產(chǎn)甲烷性能研究    解明利

低溫石油烴降解產(chǎn)甲烷富集物的培養(yǎng)及微生物群落結(jié)構(gòu)分析    丁晨

耐冷產(chǎn)甲烷菌的篩選及其低溫下促進(jìn)秸稈發(fā)酵的試驗(yàn)研究    張雅南

缺氧—厭氧反硝化/產(chǎn)甲烷工藝實(shí)驗(yàn)研究與動力學(xué)分析    宋佳萍

烴類化合物厭氧降解產(chǎn)甲烷中間代謝產(chǎn)物初探    何喬