Въпреки репутацията си на болестотворни патогени, много бактерии играят жизненоважна роля в екосистемите, просто като се хранят и метаболизират органични и неорганични молекули в тяхната среда. Техният принос включва освобождаване на хранителни вещества, съхранявани в органичен материал по време на разлагането, разграждане на храната в червата на животните по време на храносмилането, фиксиране на азот в почвата чрез превръщане на N2 газ до амоняк, като прави хранителните вещества достъпни за корените на растенията в почвата и освобождава кислород в атмосферата. Два фактора определят начина, по който бактериите получават хранителни вещества: способността да произвеждат собствена храна или зависимостта от тях консумирайки предварително образувани органични молекули и второ, вида енергия, от която те се нуждаят за тези химични реакции възникне.
Хетеротрофи и автотрофи
Две основни средства позволяват набавянето на храна за всички организми, включително бактериите: хетеротрофна и автотрофна. Хетеротрофите трябва да консумират органичен материал, като глюкоза, извън клетката, за да получат енергия. Това се случва чрез директната консумация на въглерод под формата на молекули въглехидрати. Автотрофите получават хранителни вещества, като произвеждат собствени органични материали, когато приемат въглероден диоксид и го превръщат във въглехидрати.
Източник на светлинна енергия
Бактериите се нуждаят от външен енергиен източник под формата на светлинна или химическа енергия, за да подхранват метаболизма си, което е друг фактор, определящ техния начин на хранене. Фототрофите са бактерии, които използват светлинна енергия. Както фотохетеротрофите, така и фотоавтотрофите изискват слънчева светлина. Фотохетеротрофите използват слънчева светлина, за да осигуряват енергия и да консумират органични съединения от околната среда като източник на въглерод. Фотоавтотрофите, като цианобактериите, използват светлинна енергия под формата на слънчева светлина и въглероден диоксид от тяхната среда и ги използвайте и за производството на въглехидрати в процеса на фотосинтеза.
Химически енергиен източник
Вместо слънчева светлина, някои бактерии разчитат на реакции с неорганични химични съединения за своя източник на енергия. Бактериите, подхранвани от химическа енергия, са известни като хемотрофи. Хемохетеротрофите използват органични или неорганични съединения като източник на енергия. Подобно на фотохетеротрофите, те също трябва да консумират въглехидрати под формата на органични съединения. Хемоавтотрофите използват химическа енергия, за да произвеждат въглехидрати от въглероден диоксид в процес, наречен хемосинтеза.
Клетъчна структура на бактериите
Бактериалните клетки са свързани с клетъчна обвивка, която се състои от вътрешна цитоплазматична мембрана и външна клетъчна стена. Клетъчната стена е твърда и подобно на клетъчната стена в растителните клетки придава формата на бактериите. За разлика от растителните, животинските, протестистките или гъбичните клетки, бактериите нямат мембранно свързани органели или ядро. Липсата на органели пречи на бактериите да погълнат частици чрез ендоцитоза или фагоцитоза, техники, използвани от еукариотните клетки за обвиване на външни материали и внасянето им в клетката.
Поглъщане на хранителни вещества
Бактериите разчитат на дифузия, за да придвижат молекулите в клетката през цитоплазматичната мембрана. Бактериите също отделят ензими, за да разтворят молекулите извън клетката, за да им позволят да преминат през мембраната чрез дифузия, процес, при който молекулите се преместват от област с по-висока концентрация в зона с по-ниска концентрация. Понякога обикновената дифузия се нуждае от помощ от протеини, за да позволи на молекулите да преминат в клетката, процес, наречен улеснена дифузия. Друг метод - активен транспорт - изисква енергия за транспортиране на молекули, за да преодолее градиента на концентрацията и да позволи на частиците да преминат през мембраната.