Metano - Metanogênicas Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais Archaea Produtoras de Metano - Metanogênicas Laila Sousa Rafael Corrêa Rodrigo Barbosa Yves Moreira 2009

Morfologia As bactérias metanogênicas classificam-se morfologicamente de acordo com a forma da célula e com o grau de agregação: Cocos: De forma esférica ou subesférica os cocos são células esféricas que quando agrupadas aos pares recebem o nome de diplococos. Quando o agrupamento constitui uma cadeia de cocos estes são denominados estreptococos. Cocos em grupos irregulares, lembrando cachos de uva recebem a designação de estafilococos;

Vibrião: Vibrião, ou vibrio é um tipo de bactéria em forma de bastonetes recurvos. Sua designação refere-se a sua aparência à microscopia óptica, semelhantes a vírgulas;

Sarcina: De forma cúbica, formado por 4 ou 8 cocos simetricamente postos;

Diplobacilos: Bacilos reunidos dois a dois;

Exemplos Methanobacterium formicicum, espécie encontrada em lodo de esgoto em sistemas anaeróbios“;

Methanosarcina barkeri; Methanosaeta concilli, ambas espécies são acetoclásticas, encontradas em biodigestores anaeróbios que tratam esgoto doméstico;

Fisiologia As Metanogênicas apresentam metabolismo quimiorganotrófico ou quimiolitrótofico; São anaeróbicas restritas, exibindo enorme sensibilidade ao oxigênio; Podem ser mesófilas e algumas são termófilas.

As bactérias metanogênicas desempenham duas funções primordiais: a) Elas produzem gás insolúvel ( metano ) possibilitando a remoção do carbono orgânico do ambiente anaeróbio; b) Além de utilizarem o hidrogênio, favorecendo o ambiente para que as bactérias acidogênicas fermentem compostos orgânicos com a produção de ácido acético, o qual é convertido em metano.

As metanogênicas convertem os ácidos orgânicos, gás carbônico e hidrogênio em produtos finais gasosos, o metano e o gás carbônico pela digestão anaeróbia; Em função de sua afinidade por substrato e magnitude de produção de metano, as metanogênicas são divididas em dois grupos principais;

O primeiro que forma metano a partir de ácido acético ou metanol, e o segundo que produz metano a partir de hidrogênio e dióxido de carbono : a) Bactérias utilizadoras de acetato (acetoclásticas); b) Bactérias utilizadoras de hidrogênio (hidrogenotróficas ).

Ecologia As Archeas metanogênicas podem viver em vários tipos de ambientes, porém só produzem metano em ambientes anóxicos, ou seja, habitado por anaeróbicas; Methanobrevibacter smithii

Alguns dos locais onde são encontradas Brejos e Pântanos; Interior do tubo digestivo de insetos ( cupins e herbívoros); Lodos de esgoto; Lagoas; Campos de arroz; Regiões vulcânicas; Extremos de PH; Altas salinidades.

Pântanos

Lodos de Esgoto

Lagoas

Considerações Apesar de requererem condições extremas para crescimento e anaerobiose obrigatória, esses organismos são amplamente distribuídos na natureza, sendo encontrados em diversos ambientes associados à decomposição de matéria orgânica e/ou atividades geoquímicas.

Ciclos Biogeoquímicos As metanogênicas participam do ciclo do carbono, mais precisamente na formação do CH4; O processo de formação de metano recebe a denominação Metanogênese;

Ciclo do carbono

À metanogênese, é a produção de gás metano a partir de compostos orgânicos simples; Em habitats anóxicos (sem a presença de oxigênio), o CH4 é produzido tanto pela redução do CO2 utilizando H2 (principal produto da fermentação), como a partir de determinados compostos orgânicos como por exemplo o acetato.

Processo de formação do metano O processo se inicia com a quebra de polímeros, por exemplo a celulose por bactérias celulolíticas que quebram celulose em celobiose e por fim em glicose. Glicose é fermentada por fermentadores primários em produtos como acetato, propionato, butirato, succinato, álcoois, H2 e CO2. H2 é removido por bactérias metanogênicas, homoacetogênicas ou redutoras de sulfato.

Suas vias para obtenção de energia geralmente envolvem: a) Redução do CO2 a metano ou conversão de acetato a CO2 e então metano, sendo incorporado pela via do Acetil-Coa CO2 + 4H2  H4 + 2H2O nas metanogênicas.

Importância no ciclo do carbono São de suma importância para o ciclo, pois no processo da metanogênese elas produzem o metano, e consequentemente as metanotróficas oxidam o metano para a formação do CO2; O CO2 será utilizado na fotossíntese, e neste processo o carbono é transformado em compostos orgânicos, que posteriormente serão usados nos processos da fermentação e respiração (para obtenção de energia).

Curiosidades O papel principal do metano na atmosfera terrestre pode ter começado praticamente junto com o aparecimento da vida, há 3,5 bilhões de anos. Estudos recentes indicam que a quantidade de metano expelida pelas Archaea pode ser de 400 ton 3/ano (cerca de 50 litros por dia).

Referências Bibliográficas FONSECA, Aroldo da. Microorganismos e os ciclos biogeoquímicos. 2005. 9f. Trabalho apresentado à disciplina de microbiologia ambiental. Centro Federal de Educação Tecnológica do Paraná, Curitiba, 2009. Disponível em: <http: // ube-164.pop.com.br/repositorio/4488/ciclos_biogeoquímicos.doc>. Acesso em: 3 de jul. 2009. MADIGAN, Michael T.; MARTINKO, John M.; PARKER, Jack. Microbiologia de Brock . 10. ed. São Paulo: Prentice Hall, 2004. 608p. Biblioteca “Prof. Antônio Secundino de São José. Desenvolvido por Mônica Dorian Arpini, 2003. Apresenta arqueobactérias metanogênicas oferecidos pela Biblioteca da Faculdade Federal de Viçosa. Disponível em: <http: // www.ufv.br/ biblioteca>. Acesso em: 6 de jul. 2009.