Bakterijos vartoja organines medžiagas ir kitus junginius ir perdirba juos į medžiagas, kurias gali naudoti kiti organizmai. Bakterijos gali gyventi bet kur, kur yra vandens. Jų yra daug, jos gali daugintis greičiau ir išgyventi sunkesnėmis sąlygomis nei bet kuris kitas organizmas Žemėje. Jų didžiulė biomasė, universalumas ir galimybė perdirbti cheminius elementus daro juos svarbiu ekosistemų komponentu. Tai ypač pasakytina apie ekstremalią aplinką, kur bakterijos atlieka įprastą įvairių organizmų darbą.
Bakterijų virškinimas
Chemoheterotrofinės bakterijos iš organinių medžiagų gauna anglies ir energijos, kurios joms reikia išgyventi. Šios bakterijos yra skaidančios, virškindamos savo maistą, išskirdamos fermentus į juos supančią aplinką. Fermentai skaido organines medžiagas į paprastus junginius, tokius kaip gliukozė ir aminorūgštys, kurias bakterijos gali absorbuoti. Kadangi virškinimas vyksta už bakterinės ląstelės ribų, jis žinomas kaip tarpląstelinis virškinimas. Kitos bakterijos, vadinamos chemoautotrofais, energiją gauna iš neorganinių chemikalų, o anglį - iš anglies dioksido ar panašaus junginio. Fotoautotrofai energiją gauna iš šviesos. Šios bakterijos nesuyra organinių medžiagų, tačiau yra svarbios maistinių medžiagų apykaitai.
Anglies ir maistinių medžiagų dviračių sportas
Bakterijos yra pagrindinis anglies ir azoto ciklų komponentas. Kaip ir augalai, fotoautotrofai ir chemoautotrofai iš oro paima anglies dioksidą ir paverčia jį ląstelių anglimi. Tai reiškia, kad anglis bakterijose fiksuojasi arba yra absorbuojama. Chemoheterotrofai anglies cikle vaidina priešingą vaidmenį, skaidydami organines medžiagas, į aplinką išleidžia anglies dioksidą. Azotą fiksuojančios bakterijos, tokios kaip cianobakterijos, į aplinką įtraukia azotą į aminorūgštis ir kitą ląstelių medžiagą. Kai kurie azoto fiksatoriai užmezga simbiotinius ryšius su augalais, aprūpindami juos azotu ir mainais gaudami anglį. Chemoheterotrofai vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį azoto cikle, nes tarpląstelinis organinių medžiagų virškinimas išskiria tirpų azotą į aplinką, kur jį gali pasisavinti augalai ir fiksuodami azotą bakterijos.
Biofilmas
Mikrobai yra geriau pasirengę skaidyti kietas augalines medžiagas nei kitų rūšių skaidytojai. Bakterijos sudaro kolonijas, žinomas kaip biofilmai, su kitomis bakterijų rūšimis, grybais ir dumbliais. Gyvenimas biofilme suteikia apsaugą ir leidžia dalytis maistinėmis medžiagomis ir genetine medžiaga. Biofilmai pradeda skaidymo procesą daugelyje ekosistemų. Upeliuose ir ežeruose daugelis gėlavandenių bestuburių negali naudoti lapų, kol jų „neišlygino“ bioplėvelė. Mikrobų kondicionavimas minkština lapus, skaidydamas sudėtingus cheminius junginius, tokius kaip ligninas ir celiuliozė. Todėl bestuburiams lapus lengviau virškinti. Biofilmai teikia tos pačios rūšies paslaugas sausumos ekosistemose.
Anaerobinės sąlygos
Daugeliui organizmų išgyvenimui reikalingas deguonis, tačiau deguonies aplinkoje ne visada yra. Aplinkos, kuriose trūksta deguonies, vadinamos anaerobinėmis. Aplinkos, kurios gali būti anaerobinės, yra vandenyno dugnas, lapų paklotės sluoksnis miško paklotėse ir dirvožemis. Anaerobinė aplinka gali atsirasti, kai deguonis negali judėti per medžiagą, pavyzdžiui, tankiai supakuotame dirvožemyje, arba kai mikrobai deguonį sunaudoja greičiau, nei jį galima pakeisti. Laimei, skaidymas ir maistinių medžiagų ciklas gali tęstis be deguonies. Daugelis mikrobų sugeba iškeisti deguonį į kitas medžiagas, tokias kaip nitrato ir sulfato jonai. Kai kurios grupės, pavyzdžiui, metanogenai, gaminantys metaną, visiškai netoleruoja deguonies.