Les bactéries, comme toutes les cellules vivantes, ont besoin d'énergie et de nutriments pour construire des protéines et des membranes structurelles et conduire des processus biochimiques. Les bactéries ont besoin de sources de carbone, d'azote, de phosphore, de fer et d'un grand nombre d'autres molécules. Le carbone, l'azote et l'eau sont utilisés dans les plus grandes quantités. Les besoins nutritionnels des bactéries peuvent être regroupés selon la source de carbone et la source d'énergie. Certains types de bactéries doivent consommer des molécules organiques préformées pour obtenir de l'énergie, tandis que d'autres bactéries peuvent générer leur propre énergie à partir de sources inorganiques.
Autotrophes et hétérotrophes
Certaines bactéries obtiennent de l'énergie en consommant des molécules organiques. Ces organismes sont des hétérotrophes, comme les animaux et les champignons qui mangent d'autres organismes. D'autres types de bactéries fabriquent leur propre nourriture en convertissant l'énergie lumineuse, l'énergie chimique ou des substances inorganiques en énergie utilisable dont ces organismes unicellulaires ont besoin pour vivre. Ces bactéries à faire soi-même sont des autotrophes, comme les plantes et les algues.
Bactéries qui mangent des composés inorganiques
Certaines bactéries autotrophes, appelées chimiotrophes, se nourrissent de composés inorganiques. Le dioxyde de carbone est généralement la seule source de carbone cellulaire. Ces autotrophes utilisent du sulfure d'hydrogène, de l'ammoniac ou de l'hydrogène gazeux pour réduire le carbone en sucres nécessaires. Les bactéries nitrifiantes, qui oxydent l'ammoniac pour créer des nitrites et des nitrates, sont un exemple de bactéries qui utilisent la nutrition autotrophe, ou plus précisément la nutrition chimioautotrophe.
Bactéries qui consomment des composés organiques
Les bactéries hétérotrophes ont besoin de sources organiques de carbone telles que les sucres, les graisses et les acides aminés. Les bactéries saprophytes en sont un exemple. Ils obtiennent leur nutrition à partir de matière organique morte. En utilisant des enzymes, ces bactéries décomposeront des composés complexes et utiliseront les nutriments pour libérer de l'énergie. Les bactéries saprophytes sont des décomposeurs et jouent un rôle important dans l'écosystème en libérant des produits plus simples que les plantes et les animaux peuvent utiliser.
Bactéries qui utilisent la lumière comme nourriture
Les bactéries phototrophes sont des autotrophes qui absorbent l'énergie lumineuse, puis l'utilisent dans la photosynthèse pour créer de l'énergie cellulaire. Il existe deux types de phototrophes. Ceux qui ne produisent pas d'oxygène en tant que sous-produit sont appelés phototrophes anaérobies, tandis que ceux qui produisent de l'oxygène sont appelés phototrophes aérobies. Les cyanobactéries sont un exemple de bactéries qui exécutent une nutrition photoautotrophe. Les autotrophes et les hétérotrophes peuvent être des phototrophes. Les phototrophes hétérotrophes consomment du carbone organique en plus de produire des molécules organiques via la photosynthèse.
Bactéries qui mangent des produits chimiques
Ces bactéries obtiennent de l'énergie chimique de leur environnement et la convertissent en adénosine triphosphate (ATP) pour une utilisation cellulaire. Ces bactéries sont également considérées comme chimiotrophes et tirent leur énergie des réactions d'oxydoréduction de composés inorganiques tels que l'ammoniac, le sulfure d'hydrogène et le fer. Par exemple, les bactéries soufrées sont des chimioautotrophes qui produisent de l'énergie en oxydant le sulfure d'hydrogène en soufre et en eau. Ce processus est une forme de chimiosynthèse.