Бактерії, як і всі живі клітини, потребують енергії та поживних речовин для побудови білків та структурних мембран та керування біохімічними процесами. Для бактерій потрібні джерела вуглецю, азоту, фосфору, заліза та великої кількості інших молекул. Вуглець, азот і вода використовуються у найбільших кількостях. Харчові потреби в бактеріях можна згрупувати за джерелом вуглецю та джерелом енергії. Деякі типи бактерій повинні споживати попередньо утворені органічні молекули для отримання енергії, тоді як інші бактерії можуть генерувати власну енергію з неорганічних джерел.
Автотрофи та гетеротрофи
Деякі бактерії отримують енергію, споживаючи органічні молекули. Ці організми є гетеротрофами, як тварини та гриби, які харчуються іншими організмами. Інші види бактерій виробляють власну їжу, перетворюючи світлову енергію, хімічну енергію або неорганічні речовини в корисну енергію, необхідну для життя цих одноклітинних організмів. Ці саморобні бактерії є автотрофами, як рослини та водорості.
Бактерії, які харчуються неорганічними сполуками
Деякі автотрофні бактерії, звані хемотрофами, отримують своє харчування з неорганічних сполук. Вуглекислий газ, як правило, є єдиним джерелом клітинного вуглецю. Ці автотрофи використовують сірководень, аміак або газоподібний водень для відновлення вуглецю до необхідних цукрів. Нітрифікуючі бактерії, які окислюють аміак, утворюючи нітрити та нітрати, є прикладом бактерій, які використовують автотрофне харчування, а точніше, хемоавтотрофне харчування.
Бактерії, які споживають органічні сполуки
Гетеротрофні бактерії потребують органічних джерел вуглецю, таких як цукри, жири та амінокислоти. Прикладом є сапрофітні бактерії. Вони харчуються з мертвих органічних речовин. Використовуючи ферменти, ці бактерії розщеплюють складні сполуки та використовують поживні речовини для виділення енергії. Сапрофітні бактерії розкладаються і відіграють важливу роль в екосистемі, виділяючи простіші продукти, які рослини і тварини можуть використовувати.
Бактерії, які використовують світло як їжу
Фототрофні бактерії - це автотрофи, які поглинають світлову енергію, а потім використовують її у фотосинтезі для створення клітинної енергії. Існує два типи фототрофів. Ті, хто не виробляє кисень як побічний продукт, називаються анаеробними фототрофами, тоді як ті, які виробляють кисень, називаються аеробними фототрофами. Ціанобактерії - приклад бактерій, які здійснюють фотоавтотрофне живлення. Як автотрофи, так і гетеротрофи можуть бути фототрофами. Гетеротрофні фототрофи споживають органічний вуглець на додаток до отримання органічних молекул за допомогою фотосинтезу.
Бактерії, які харчуються хімічними речовинами
Ці бактерії отримують хімічну енергію з навколишнього середовища і перетворюють її в аденозинтрифосфат (АТФ) для клітинного використання. Ці бактерії також вважаються хемотрофами і отримують енергію в результаті окисно-відновних реакцій неорганічних сполук, таких як аміак, сірководень та залізо. Наприклад, сірчані бактерії - це хемоавтотрофи, які виробляють енергію шляхом окислення сірководню в сірку та воду. Цей процес є формою хемосинтезу.