自然界中存在某些微生物,它們能以二氧化碳為主要碳源,以無機含氮化合物為氮源,合成細胞物質,并通過氧化外界無機物獲得生長所需要的能量.這些微生物進行的營養(yǎng)方式稱為化能合成作用.
例如硝化細菌包括亞硝化菌和硝化菌.利用NH3和HNO2氧化所釋放的能量合成有機物.硫細菌能夠氧化H2S,把S積累在體內(nèi).如果環(huán)境中缺少H2S,這類細菌就把體內(nèi)的S氧化成硫酸.鐵細菌是能夠氧化硫酸亞鐵,并利用氧化釋放的能量合成有機物的一類細菌.還有能夠利用分子態(tài)氫和氧之間的反應所產(chǎn)生的能,并以碳酸作唯一碳源而生長的細菌氫細菌等.
這些微生物的活動,對維持地球上物質循環(huán)的平衡以及對凈化環(huán)境具有重要作用.例如,土壤中硝化細菌的活動,可提高土壤肥力,增加植物可利用的氮素營養(yǎng).利用硫細菌可降低土壤pH值,提高土壤礦質鹽的可溶性,從而改善作物的礦質營養(yǎng).利用某些自養(yǎng)微生物的化能合成作用,可在貧礦尾礦中進行細菌浸礦.還可利用氫細菌進行單細胞蛋白生產(chǎn),其最大優(yōu)點在于原料取之不盡.但某些菌亦可造成對人類的危害,例如對金屬的腐蝕等.