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病気の原因となる病原体としての評判にもかかわらず、多くの細菌は、環境内の有機および無機分子を食べて代謝するだけで、生態系で重要な役割を果たします。それらの貢献には、分解中に有機物質に保存された栄養素の放出、消化中の動物の腸内の食物の分解、窒素の変換による土壌中の窒素の固定が含まれます2 ガスをアンモニアに変え、土壌に根を植えるために栄養を利用可能にし、大気中に酸素を放出します。バクテリアが栄養を獲得する方法を決定する2つの要因：独自の食物を生産する能力、または事前に形成された有機分子の消費への依存、そして次に、これらの化学反応の発生に必要なエネルギーのタイプ。
従属栄養生物および独立栄養生物
2つの一般的な手段は、バクテリアを含むすべての生物の食物の調達を可能にします：従属栄養性と独立栄養性。従属栄養生物は、エネルギーを得るために細胞の外側からグルコースなどの有機物質を消費しなければなりません。これは、炭水化物分子の形で炭素を直接消費することにより発生します。独立栄養生物は、二酸化炭素を取り込んで炭水化物に変換するときに、独自の有機材料を生産することで栄養を獲得します。
光エネルギー源
細菌は、代謝を促進するために光エネルギーまたは化学エネルギーの形の外部エネルギー源を必要とします。これは、摂食方法を決定するもう1つの要因です。光合成細菌は光エネルギーを使用する細菌です。光従属栄養生物と光合成独立栄養生物はどちらも日光を必要とします。光従属栄養生物は、太陽光を使用してエネルギーを供給し、炭素源として環境から有機化合物を消費します。シアノバクテリアのような光合成独立栄養生物は、太陽光と環境からの二酸化炭素の形の光エネルギーを利用し、それらを使用して光合成の過程で炭水化物を生産します。
化学エネルギー源
日光の代わりに、一部の細菌はエネルギー源として無機化合物との反応に依存しています。化学エネルギーを燃料とする細菌は化学走性生物として知られています。化学従属栄養生物は、有機または無機化合物をエネルギー源として使用します。光従属栄養生物と同様に、有機化合物の形で炭水化物も消費しなければなりません。化学独立栄養生物は化学エネルギーを使用して、化学合成と呼ばれるプロセスで二酸化炭素から炭水化物を生成します。
細菌の細胞構造
細菌細胞は、細胞質内膜と細胞外壁からなる細胞エンベロープによって結合されています。細胞壁は硬く、植物細胞の細胞壁と同様に、細菌に形を与えます。植物、動物、原生生物、菌類の細胞とは異なり、細菌には膜に結合した細胞小器官や核はありません。オルガネラの欠如により、バクテリアがエンドサイトーシスまたは貪食作用を介して粒子を飲み込むことが防止されます。これは、外部物質を包み込み、細胞内に取り込むために真核細胞が使用する技術です。
栄養摂取
細菌は拡散に依存して、細胞膜を通して分子を細胞内に移動させます。バクテリアはまた、酵素を排泄して細胞外の分子を溶解し、それらが拡散を介して膜を通過できるようにします。拡散とは、分子が高濃度の領域から低濃度の領域に移動するプロセスです。簡単な拡散では、分子が細胞内を通過できるようにするためにタンパク質からの支援が必要になることがあります。これは、拡散促進と呼ばれるプロセスです。別の方法である能動輸送では、分子を輸送して濃度勾配を克服し、粒子が膜を通過できるようにするエネルギーが必要です。