化能自养细菌：氧化无机底物为有机分子的能源来源

化能自养细菌通过氧化无机底物获得能量，将二氧化碳转化为有机分子。这类菌在海洋中广泛分布，决定了生物和地球化学过程中某些元素的循环。根据氧化底物不同，化能自养细菌分成3个主要类群。尽管这些菌许多曾被认为是绝对的化能自养细菌，但现在发现，所有的硝化和氧化硫细菌在一定程度上能吸收并代谢有机物。

硝化细菌能将氧化为，或将氧化为，但尚不能确定这2种代谢功能是否能同时具有。此过程对氮循环特别重要，由于富集在酸性的海底沉积物上，不能被其他生物过程利用。硝化细菌通过将转化为或者，从而易于氮被其他生物过程利用。

还原型无机硫化物可以被很多类型的细菌氧化，包括无色硫细菌群、紫色与绿色光合细菌、嗜热酸古菌中的瓣硫球菌、某些滑动细菌。有的氧化硫细菌来自硝化细菌科的小型单细胞种，这些细菌好氧，不能在细胞内存积硫颗粒。无色硫细菌已经成功地培养，此类细菌专性或者兼性地具有氧化硫的能力，常见于海洋沉积物中，并且耐酸性环境。它们对硫化氢的氧化导致了海洋环境酸化。

噬细胞菌属中的氧化硫细菌的特征是滑动运动、丝状体中包含大量的硫颗粒沉积。这类细菌在含丰富硫化氢的海域常见，微好氧（Microaerophilic），常生存在有氧与厌氧环境的界面上，并且形成肉眼可见的菌垫。由于对氧的精确需求并且在控制条件下同时提供氧与硫化氢的困难，目前几乎不能成功培养此类细菌（贝日阿托氏菌Beggiatoa的一些菌株除外）。除了噬细胞菌属细菌外，一些分类未确定的大型细胞的种（如无色菌属Achromatium）也能够氧化还原态硫化物。(www.xing528.com)

在深海湿热火山口附近发现有高浓度的氧化硫细菌，这些细菌是火山口生物群落的初级生产者，是食物链的基础，为一类不常见但丰富的无脊椎动物的生长提供营养。除自由生活的形式外，氧化硫细菌还可与火山口附近生活的无脊椎动物共生，尤其是与Vestimentiferans蠕虫共生的菌，菌密度可以达到每克湿重104个。这些共生细菌尚未成功进行人工培养，它们的分类地位仍未确定。在许多情况中它们为寄主有机质营养的最初来源。自从在火山口附近的无脊椎动物中发现共生的化能自养细菌后，类似的关系在其他硫化氢丰富的生境中也有发现。

甲烷氧化细菌（嗜甲烷菌）为一类革兰阴性菌，以甲烷作为碳源与能源，通常不能利用碳-碳键类的有机物。在海洋沉积物的上层可见好氧的嗜甲烷菌，底物甲烷由沉积物深层生物的厌氧分解作用产生。

化能自养菌具有利用不同种类物质的能力，对营养物的循环起重要作用。它们不寻常的代谢途径在提供新型代谢产物上具有巨大潜力。