A baktériumoknak, mint minden élő sejtnek, energiára és tápanyagra van szükségük a fehérjék és a szerkezeti membránok felépítéséhez és a biokémiai folyamatok vezérléséhez. A baktériumokhoz szén-, nitrogén-, foszfor-, vas- és sok más molekula szükséges. Szént, nitrogént és vizet használnak a legnagyobb mennyiségben. A baktériumok tápanyagigénye a szénforrás és az energiaforrás szerint csoportosítható. Bizonyos baktériumtípusoknak előre kialakított szerves molekulákat kell fogyasztaniuk az energia megszerzéséhez, míg más baktériumok szervetlen forrásokból képesek előállítani saját energiájukat.
Autotrófok és heterotrófok
Néhány baktérium energiát nyer organikus molekulák fogyasztásával. Ezek az organizmusok heterotrófok, mint az állatok és gombák, amelyek más organizmusokat fogyasztanak. Más típusú baktériumok saját maguk készítik el ételeiket a fényenergia, a kémiai energia vagy a szervetlen anyagok felhasználható energiává alakításával, amelyre az egysejtű szervezeteknek élniük kell. Ezek a barkácsoló baktériumok autotrófok, mint a növények és az algák.
Szervetlen vegyületeket fogyasztó baktériumok
Egyes autotróf baktériumok, az úgynevezett kemotrófok, szervetlen vegyületekből táplálkoznak. A széndioxid tipikusan az egyetlen sejtforrás. Ezek az autotrófok hidrogén-szulfidot, ammóniát vagy hidrogéngázt használnak a szén szükséges cukrokká redukálásához. Az ammóniát oxidáló nitritek és nitrátok előállítására szolgáló nitrogénező baktériumok példák azokra a baktériumokra, amelyek autotróf táplálékot, pontosabban kemoautotróf táplálékot használnak.
Szerves vegyületeket fogyasztó baktériumok
A heterotróf baktériumok szerves szénforrásokat igényelnek, például cukrokat, zsírokat és aminosavakat. Példa erre a szaprofita baktériumok. Táplálkozásukat elhalt szerves anyagokból nyerik. Enzimek alkalmazásával ezek a baktériumok lebontják a komplex vegyületeket, és a tápanyagokat felhasználják az energia felszabadításához. A szaprofita baktériumok lebontók, és fontos szerepet játszanak az ökoszisztémában azáltal, hogy egyszerűbb termékeket bocsátanak ki, amelyeket a növények és az állatok felhasználhatnak.
A fényt táplálékként használó baktériumok
A fototróf baktériumok olyan autotrófok, amelyek elnyelik a fényenergiát, majd ezt felhasználják a fotoszintézisben a sejtenergia létrehozásához. Kétféle fototróf létezik. Azokat, amelyek nem termelnek oxigént melléktermékként, anaerob fototrófoknak, míg azokat, amelyek oxigént termelnek, aerob fototrófoknak nevezünk. A cianobaktériumok a fotoautotróf táplálékot végrehajtó baktériumok példái. Az autotrófok és a heterotrófok egyaránt fototrófok lehetnek. A heterotróf fototrófok szerves szenet fogyasztanak, továbbá fotoszintézis útján organikus molekulákat állítanak elő.
A vegyszereket fogyasztó baktériumok
Ezek a baktériumok kémiai energiát nyernek környezetükből, és adenozin-trifoszfáttá (ATP) alakítják sejtes felhasználás céljából. Ezeket a baktériumokat kemotrófoknak is tekintik, és szervetlen vegyületek, például ammónia, hidrogén-szulfid és vas oxidációs-redukciós reakcióiból nyernek energiát. Például a kénbaktériumok kemoautotrófok, amelyek energiát termelnek a hidrogén-szulfid kénné és vízzé történő oxidálásával. Ez a folyamat a kemoszintézis egyik formája.
