Τα βακτήρια, όπως όλα τα ζωντανά κύτταρα, απαιτούν ενέργεια και θρεπτικά συστατικά για την κατασκευή πρωτεϊνών και δομικών μεμβρανών και για την προώθηση βιοχημικών διεργασιών. Τα βακτήρια απαιτούν πηγές άνθρακα, αζώτου, φωσφόρου, σιδήρου και μεγάλο αριθμό άλλων μορίων. Ο άνθρακας, το άζωτο και το νερό χρησιμοποιούνται στις υψηλότερες ποσότητες. Οι διατροφικές απαιτήσεις για τα βακτήρια μπορούν να ομαδοποιηθούν ανάλογα με την πηγή άνθρακα και την πηγή ενέργειας. Ορισμένοι τύποι βακτηρίων πρέπει να καταναλώνουν προσχηματισμένα οργανικά μόρια για να αποκτήσουν ενέργεια, ενώ άλλα βακτήρια μπορούν να παράγουν τη δική τους ενέργεια από ανόργανες πηγές.
Autotrophs και Heterotrophs
Μερικά βακτήρια λαμβάνουν ενέργεια καταναλώνοντας οργανικά μόρια. Αυτοί οι οργανισμοί είναι ετερότροπα, όπως ζώα και μύκητες που τρώνε άλλους οργανισμούς. Άλλοι τύποι βακτηρίων δημιουργούν τα δικά τους τρόφιμα μετατρέποντας την ελαφριά ενέργεια, τη χημική ενέργεια ή τις ανόργανες ουσίες σε χρησιμοποιήσιμη ενέργεια που πρέπει να ζήσουν αυτοί οι μονοκύτταροι οργανισμοί. Αυτά τα βακτηρίδια είναι αυτοτροφικά, όπως φυτά και φύκια.
Βακτήρια που τρώνε ανόργανες ενώσεις
Ορισμένα αυτοτροφικά βακτήρια, που ονομάζονται χημειοτροφικά, λαμβάνουν τη διατροφή τους από ανόργανες ενώσεις. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι συνήθως η μόνη πηγή κυτταρικού άνθρακα. Αυτά τα αυτοτροφικά χρησιμοποιούν υδρόθειο, αμμωνία ή αέριο υδρογόνο για να μειώσουν τον άνθρακα σε απαραίτητα σάκχαρα. Τα βακτηρίδια νιτροποίησης, τα οποία οξειδώνουν την αμμωνία για να δημιουργήσουν νιτρώδη και νιτρικά άλατα, είναι ένα παράδειγμα βακτηρίων που χρησιμοποιούν αυτοτροφική διατροφή, ή πιο συγκεκριμένα, χημειοατροφική διατροφή.
Βακτήρια που καταναλώνουν οργανικές ενώσεις
Τα ετεροτροφικά βακτήρια απαιτούν οργανικές πηγές άνθρακα όπως σάκχαρα, λίπη και αμινοξέα. Τα σαπροφυτικά βακτήρια είναι ένα παράδειγμα. Επιτυγχάνουν τη διατροφή τους από νεκρή οργανική ύλη. Χρησιμοποιώντας ένζυμα, αυτά τα βακτήρια θα διαλύσουν σύνθετες ενώσεις και θα χρησιμοποιήσουν τα θρεπτικά συστατικά για την απελευθέρωση ενέργειας. Τα σαπροφυτικά βακτήρια είναι αποσυνθέτες και παίζουν σημαντικό ρόλο στο οικοσύστημα, απελευθερώνοντας απλούστερα προϊόντα τα οποία μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα φυτά και τα ζώα.
Βακτήρια που χρησιμοποιούν το φως ως τρόφιμα
Τα φωτοτροφικά βακτήρια είναι αυτοτροφικά που απορροφούν την ελαφριά ενέργεια και στη συνέχεια το χρησιμοποιούν στη φωτοσύνθεση για να δημιουργήσουν κυτταρική ενέργεια. Υπάρχουν δύο τύποι φωτοτροφών. Εκείνα που δεν παράγουν οξυγόνο ως παραπροϊόν ονομάζονται αναερόβια φωτοτρόπια, ενώ εκείνα που παράγουν οξυγόνο ονομάζονται αερόβια φωτοτροφικά. Τα κυανοβακτήρια είναι ένα παράδειγμα βακτηρίων που εκτελούν φωτοαυτοτροφική διατροφή. Τόσο τα αυτοτροφικά όσο και τα ετερότροπα μπορούν να είναι φωτοτροφικά. Τα ετεροτροφικά φωτοτρόπια καταναλώνουν οργανικό άνθρακα εκτός από την παραγωγή οργανικών μορίων μέσω της φωτοσύνθεσης.
Βακτήρια που τρώνε χημικά
Αυτά τα βακτήρια λαμβάνουν χημική ενέργεια από το περιβάλλον τους και τη μετατρέπουν σε τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP) για κυτταρική χρήση. Αυτά τα βακτήρια θεωρούνται επίσης χημειοτρόπα και λαμβάνουν ενέργεια από αντιδράσεις μείωσης της οξείδωσης ανόργανων ενώσεων όπως αμμωνία, υδρόθειο και σίδηρο. Για παράδειγμα, τα βακτήρια του θείου είναι χημειοατροτροφικά που παράγουν ενέργεια οξειδώνοντας το υδρόθειο σε θείο και νερό. Αυτή η διαδικασία είναι μια μορφή χημειοσύνθεσης.