化学栄養細菌と化学石灰化細菌

独立栄養細菌は、生存と成長を維持するために必要な炭素を二酸化炭素（CO2）から得ています。 この炭素源を処理するために、細菌はエネルギーを必要とする。 化学栄養細菌と化学石器栄養細菌は、無機（非炭素）化合物の酸化からエネルギーを得ている。 つまり、化学物質の中にすでに蓄えられているエネルギーからエネルギーを得ているのである。 化合物を酸化することで、化学結合に蓄えられたエネルギーを細胞内のプロセスに利用することができる。 この種の細菌が利用する無機化合物の例としては、硫黄、アンモニウムイオン（NH4+）、第一鉄（Fe2+）などがある。

Autotrophという名称は、「自給自足」という意味である。 実際、化学自然栄養生物も化学岩石栄養生物も炭素を含まない培地で生育することが可能である。 また、「岩石栄養」という名称は「岩を食べる」という意味で、これらの細菌が一見人を寄せ付けないような環境でも増殖できることをさらに証明しています。

ほとんどの細菌は化学栄養生物です。 エネルギー源が、かつて生きていた生物に由来する場合のように、複雑な構造を持つ大きな化学物質からなる場合、そのエネルギー源を利用するのは化学栄養細菌である。 分子が小さい場合は、上記の元素のように、化学従属栄養細菌が利用することができる。

化学従属栄養細菌はバクテリアのみである。 化学栄養生物には、細菌、菌類、動物、原生動物が含まれる。

化学栄養生物には、いくつかの一般的なグループが存在する。 最初のグループは無色透明の硫黄細菌である。 これらの細菌は、太陽光を利用する硫黄細菌とは区別される。 後者はクロロフィルという化合物を含んでいるため、色がついたように見える。 無色硫黄細菌は、硫化水素（H2S）から電子を受け取り、酸化する。 酸素原子が電子を受け取ることで、水と硫黄が生成される。 この反応のエネルギーを使って、二酸化炭素を還元し、炭水化物を作る。 無色の硫黄細菌の例としては、Thiothrix 属が挙げられる。

化学栄養細菌のもう一つのタイプは、「鉄」細菌である。 これらの細菌は、トイレのタンクの内側にたまる錆びた色とぬるぬるした層として最もよく遭遇するものである。 鉄バクテリアは、硫黄バクテリアと同様の一連の化学反応により、鉄化合物を酸化し、この反応で得たエネルギーで炭水化物の生成を促進する。 鉄バクテリアの例としては、チオバチルス・フェロオキシダンスやチオバチルス・チオキシダンスなどがある。 これらの細菌は、炭鉱からの流出水によく含まれている。 この水は非常に酸性で、第一鉄を含んでいる。

化学栄養細菌の第三のタイプは、硝化細菌を含んでいます。 これらの従属栄養細菌はアンモニア（NH3）を硝酸塩（NO3-）に酸化する。 植物はこの硝酸塩を栄養源として利用することができる。 これらの硝化細菌は、地球規模の窒素循環を営む上で重要である。

化学的独立栄養生物または化学的独立栄養生物として存在するように細菌が進化したことにより、細菌が存在しないはずのニッチを占めることができるようになった。 例えば、近年、ワイオミング州ラヴェル近郊の洞窟が研究されている。 洞窟内を流れる地下水には強い硫酸が含まれている。 しかも、太陽光は届かない。 岩に付着して繁殖するバクテリアの集団にとって、唯一の生命源は岩と地下水の化学反応である。

無機化合物の使用によるエネルギー収量は、他の種類のバクテリアによって得られるエネルギーほど大きくはない。 しかし、ケモオートロフやケモリソトロフは通常、他の微生物との競争に直面しないので、得られるエネルギーはその存在を維持するのに十分である。

化学栄養細菌や化学石器栄養細菌が、無機的なプロセスによって得られるエネルギーによって繁栄する能力は、いわゆる極限環境微生物の代謝活動の基礎となるものである。 これらは、pH 、温度、圧力の極限で生活するバクテリアの3つの例である。 さらに、極限環境微生物の代謝能力は、地球外の惑星体でも再現可能であることが示唆されている

See also Metabolism

.