Bacteriile metanotrofe sunt un grup de metilotrofe care pot folosi metanul ca sursă unică de carbon și energie. Acestea includ bacterii din genurile Methylomonas , Methylotrophus etc. Filogenetic ele sunt împărțite în două clase, în funcție de prezența metanmonooxigenazei citoplasmatice și legate de membrană . Fixarea formaldehidei urmează calea ribulozei monofosfat sau serinei . Fixarea CO2 exogen este de asemenea posibilă .
| Metabolismul metanotrofilor aerobi | |
| Oxidarea metanului are loc în patru etape, fiecare etapă fiind catalizată de o enzimă specială:
(1) - metan monooxigenază dependentă de NADH ; Carbonul este fixat în stadiul de dioxid de carbon sau formaldehidă. |
|
Cheia și enzima unică a metanotrofilor aerobi este metan monooxigenaza; alte enzime sunt prezente în alți reprezentanți ai metilotrofelor. Echivalenții reducători (CytC red ) se formează numai în etapele oxidării metanolului și formaldehidei, iar NADH format în etapa a 4-a este utilizată de metanmonooxigenaza.
Metanotrofele au fost descoperite pentru prima dată de Kaserer în sol în 1905 . Au fost descrise acum multe specii de metanotrofi aerobi, care sunt larg răspândite și formează comunități în lacurile subglaciare ale Antarcticii , în tundra, în eșecurile minelor de gaz, în izvoarele hidrotermale , în scurgerile de metan și în gheața bogată în hidrați de clatrat de metan . Recent, au existat rapoarte despre arheile capabile, în cooperare cu reducătorii de sulfat , să metabolizeze în mod anaerob depozitele de metan la niveluri scăzute de hidrogen. În loc de oxigen, sulfatul este acceptorul final de electroni în acest caz. Acest proces se numește oxidarea anaerobă a metanului și nu a fost suficient studiat până în prezent. Se presupune că arheile efectuează reacții inverse față de cele care au loc în timpul metanogenezei , iar produsele finale ale metabolismului lor sunt oxidate de reducătorii de sulfat. În prezent, s-au obținut dovezi cu privire la posibilitatea oxidării anaerobe a metanului asociată cu denitrificarea .
Lanțurile trofice unice includ microorganismele metanotrofe ca sursă primară de hrană. Metanotrofii sunt simbioți intracelulari în moluște ( Conchocele , Caliptogena ) și pogonofori care trăiesc în infiltrații de metan. De asemenea, se găsesc simbioți metanotrofici ai bureților carnivori care trăiesc în depozite vulcanice la o adâncime de 5.000 de metri. Procariotele capabile să asimileze metanul sub formă de clatrat servesc drept hrană pentru „viermii de gheață” ro: Hesiocaeca methanicola .