Bakterie, podobnie jak wszystkie żywe komórki, potrzebują energii i składników odżywczych do budowy białek i błon strukturalnych oraz napędzania procesów biochemicznych. Bakterie wymagają źródeł węgla, azotu, fosforu, żelaza i wielu innych cząsteczek. W największych ilościach wykorzystuje się węgiel, azot i wodę. Zapotrzebowanie żywieniowe dla bakterii można pogrupować według źródła węgla i źródła energii. Niektóre rodzaje bakterii muszą zużywać wstępnie uformowane cząsteczki organiczne, aby uzyskać energię, podczas gdy inne bakterie mogą wytwarzać własną energię ze źródeł nieorganicznych.
Autotrofy i heterotrofy
Niektóre bakterie pozyskują energię, zużywając cząsteczki organiczne. Te organizmy są heterotrofami, podobnie jak zwierzęta i grzyby, które jedzą inne organizmy. Inne rodzaje bakterii wytwarzają własne pożywienie, przekształcając energię świetlną, energię chemiczną lub substancje nieorganiczne w energię użytkową, której te jednokomórkowe organizmy potrzebują do życia. Te bakterie „zrób to sam” są autotrofami, podobnie jak rośliny i glony.
Bakterie, które zjadają związki nieorganiczne
Niektóre bakterie autotroficzne, zwane chemotrofami, żywią się związkami nieorganicznymi. Dwutlenek węgla jest zazwyczaj jedynym źródłem węgla komórkowego. Te autotrofy wykorzystują siarkowodór, amoniak lub gazowy wodór do redukcji węgla do niezbędnych cukrów. Bakterie nitryfikacyjne, które utleniają amoniak do azotynów i azotanów, są przykładem bakterii stosujących żywienie autotroficzne, a dokładniej chemoautotroficzne.
Bakterie, które konsumują związki organiczne
Bakterie heterotroficzne wymagają organicznych źródeł węgla, takich jak cukry, tłuszcze i aminokwasy. Przykładem są bakterie saprofityczne. Odżywiają się z martwej materii organicznej. Za pomocą enzymów bakterie te rozkładają złożone związki i wykorzystują składniki odżywcze do uwalniania energii. Bakterie saprofityczne rozkładają się i odgrywają ważną rolę w ekosystemie, uwalniając prostsze produkty, z których mogą korzystać rośliny i zwierzęta.
Bakterie, które wykorzystują światło jako pokarm
Bakterie fototroficzne to autotrofy, które absorbują energię świetlną, a następnie wykorzystują ją w fotosyntezie do wytwarzania energii komórkowej. Istnieją dwa rodzaje fototrofów. Te, które nie wytwarzają tlenu jako produktu ubocznego, określane są jako fototrofy beztlenowe, podczas gdy te, które wytwarzają tlen, nazywane są fototrofami tlenowymi. Cyjanobakterie są przykładem bakterii realizujących odżywianie fotoautotroficzne. Zarówno autotrofy, jak i heterotrofy mogą być fototrofami. Fototrofy heterotroficzne oprócz wytwarzania cząsteczek organicznych w procesie fotosyntezy zużywają węgiel organiczny.
Bakterie, które zjadają chemikalia
Bakterie te pozyskują energię chemiczną z otoczenia i przekształcają ją w adenozynotrójfosforan (ATP) do użytku komórkowego. Bakterie te są również uważane za chemotrofy i czerpią energię z reakcji utleniania-redukcji związków nieorganicznych, takich jak amoniak, siarkowodór i żelazo. Na przykład bakterie siarkowe to chemoautotrofy, które wytwarzają energię poprzez utlenianie siarkowodoru do siarki i wody. Ten proces jest formą chemosyntezy.