Bakterie konzumují organické látky a další sloučeniny a recyklují je na látky, které mohou být použity jinými organismy. Bakterie mohou žít kdekoli, kde je voda. Jsou početnější, dokáží se množit rychleji a dokážou přežít drsnější podmínky než jakýkoli jiný organismus na Zemi. Jejich obrovská biomasa, všestrannost a schopnost recyklovat chemické prvky z nich činí důležitou součást ekosystémů. To platí zejména v extrémních prostředích, kde bakterie provádějí práci běžně prováděnou řadou organismů.
Bakteriální trávení
Chemoheterotrofní bakterie získávají uhlík a energii potřebnou k přežití z organické hmoty. Tyto bakterie jsou rozkládače a trávením potravy uvolňují enzymy do okolního prostředí. Enzymy štěpí organickou hmotu na jednoduché sloučeniny, jako je glukóza a aminokyseliny, které mohou být bakteriemi absorbovány. Protože trávení probíhá mimo bakteriální buňku, je známé jako extracelulární trávení. Jiné bakterie, nazývané chemoautotrofy, získávají energii z anorganických chemikálií a jejich uhlík z oxidu uhličitého nebo příbuzné sloučeniny. Fotoautotrofy získávají energii ze světla. Tyto bakterie nerozkládají organickou hmotu, ale jsou důležité pro koloběh živin.
Cyklus uhlíku a živin
Bakterie jsou klíčovou složkou cyklů uhlíku a dusíku. Stejně jako rostliny, fotoautotrofy a chemoautotrofy odebírají ze vzduchu oxid uhličitý a přeměňují ho na buněčný uhlík. To znamená, že uhlík je fixován nebo izolován v bakteriích. Chemoheterotrofy hrají v uhlíkovém cyklu opačnou roli a uvolňují oxid uhličitý do životního prostředí, když rozkládají organickou hmotu. Bakterie fixující dusík, jako jsou sinice, začleňují dusík z prostředí do aminokyselin a dalšího buněčného materiálu. Některé ustalovače dusíku vytvářejí symbiotické vztahy s rostlinami, poskytují jim dusík a na oplátku přijímají uhlík. Chemoheterotrofy hrají zásadní roli v cyklu dusíku, protože extracelulární trávení organické hmoty uvolňuje rozpustný dusík do prostředí, kde ho mohou přijímat rostliny a fixovat dusík bakterie.
Biofilm
Mikroby jsou lépe schopné rozložit tuhou rostlinnou hmotu než jiné typy rozkladačů. Bakterie tvoří kolonie, známé jako biofilmy, s dalšími bakteriálními druhy, houbami a řasami. Život v biofilmu poskytuje ochranu a umožňuje sdílení živin a genetického materiálu. Biofilmy zahajují proces rozkladu v mnoha ekosystémech. V potokech a jezerech mnoho sladkovodních bezobratlých nemůže používat listy, dokud nejsou „upraveny“ biofilmem. Mikrobiální úprava změkčuje listy štěpením složitých chemických sloučenin, jako je lignin a celulóza. To umožňuje bezobratlým trávit listy snadněji. Biofilmy poskytují stejný typ služeb v suchozemských ekosystémech.
Anaerobní podmínky
Většina organismů potřebuje k přežití kyslík, ale kyslík není v prostředí vždy k dispozici. Prostředí, v nichž chybí kyslík, se označují jako anaerobní. Prostředí, která mohou být anaerobní, zahrnují oceánské dno, vrstvu listového odpadu na lesních podlahách a půdu. Anaerobní prostředí může být způsobeno, když kyslík nemůže procházet materiálem, například v hustě zabalené půdě, nebo když mikroby spotřebovávají kyslík rychleji, než je možné jej vyměnit. Naštěstí je rozklad a koloběh živin schopen pokračovat bez kyslíku. Mnoho mikrobů dokáže vyměnit kyslík za jiné látky, jako jsou dusičnanové a síranové ionty. Některé skupiny, jako jsou methanogeny, které produkují metan, nemohou vůbec tolerovat kyslík.
