Energetic Constraints on H-2-Dependent Terminal Electron Accepting Processes in Anoxic Environments:A Review of Observations and Model Approaches
Notice bibliographique
Résumé
Microbially mediated terminal electron accepting processes (TEAPs) to a large extent control the fate of redox reactive elements and associated reactions in anoxic soils, sediments, and aquifers. This review focuses on thermodynamic controls and regulation of H2-dependent TEAPs, case studies illustrating this concept, and the quantitative description of thermodynamic controls in modeling. Other electron transfer processes are considered where appropriate. The work reviewed shows that thermodynamics and microbial kinetics are connected near thermodynamic equilibrium. Free energy thresholds for terminal respiration are physiologically based and often near -20 kJ mol(-1), depending on the mechanism of ATP generation; more positive free energy values have been reported under "starvation conditions" for methanogenesis and lower values for TEAPs that provide more energy. H2-dependent methanogenesis and sulfate reduction are under direct thermodynamic control in soils and sediments and generally approach theoretical minimum energy thresholds. If H2 concentrations are lowered by thermodynamically more potent TEAPs, these processes are inhibited. This principle is also valid for TEAPS providing more free energy, such as denitrification and arsenate reduction, but electron donor concentration cannot be lowered so that the processes reach theoretical energy thresholds. Thermodynamics and kinetics have been integrated by combining traditional descriptions of microbial kinetics with the equilibrium constant K and reaction quotient Q of a process, taking into account process-specific threshold energies. This approach is dynamically evolving toward a general concept of microbially driven electron transfer in anoxic environments and has been used successfully in applications ranging from bioreactor regulation to groundwater and sediment biogeochemistry.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,004 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».