メタン生成経路
メタン生成は、以下の7種類の反応経路からなる。なお、太字の部分が炭素のキャリアー(二酸化炭素の炭素原子を所持している分子)であることを表す。
CO2 + MFR + H2 → ホルミルMFR ΔG°=+16kJ/mol
ホルミルMFR + H4MPT → MFR + ホルミルH4MPT ΔG ゚=-4.4kJ/mol
ホルミルH4MPT → メテニルH4MPT ΔG°=-4.6kJ/mol
H2 + F420 → F420H2 + メテニルH4MPT → メチレンH4MPT ΔG ゚=-5.5kJ/mol
H2 + F420 → F420H2 + メチレンH4MPT → メチルH4MPT ΔG ゚=-17kJ/mol
メチルH4MPT + SH-CoM → H4MPT + CH3-S-CoM ΔG ゚=-30kJ/mol(ΔμNa発生)
CH3-S-CoM + SH-CoB → CoM-S-S-CoB + ↑CH4 ΔG°=-45kJ/mol
CoM-S-S-CoB + H2 → SH-CoM + SH-CoB ΔG ゚=-40kJ/mol(ΔμH発生)
この反応系では、1.の反応のみが標準自由エネルギー変化が正であり、エネルギーの投入を必要とするが、そのエネルギーは6.のナトリウムイオン濃度勾配(ΔμNa)のエネルギーを用いて行なわれる。