[科普中國]-化能自養(yǎng)菌

又稱化能無機營養(yǎng)菌或無機營養(yǎng)菌。一類不依賴任何有機營養(yǎng)物即可正常生長、繁殖的微生物。例如亞硝酸細菌、硝酸細菌、硫細菌、氫細菌及鐵細菌等。它們不從日光獲取能量，而是通過氧化簡單的無機化合物獲取化學能，同化二氧化碳進行細胞合成?；茏责B(yǎng)菌在土壤中有相當數(shù)量，對物質轉化有一定作用。其所需能源有還原態(tài)的硫和氮化合物、二價鐵離子、氫及甲烷、甲醇等一碳化合物。以二氧化碳為惟一碳源生長，其正常生活和種群發(fā)展更依賴于其環(huán)境中氧的充分供應。這類細菌對維持地球上的氮、硫等元素的循環(huán)起著關鍵性作用。其中的硫酸鹽還原菌在鐵制品及混凝土的厭氧腐蝕中起重要作用。1

簡介這類微生物能氧化某種無機物并利用所產(chǎn)生的化學能還原二氧化碳和生成有機碳化合物。自然界中化能自養(yǎng)菌種類不多，并且氧化無機物的專性很強，例如硝化桿菌只能氧化亞硝酸鹽。化能自養(yǎng)菌在土壤中有相當數(shù)量，對物質轉化有一定作用。其能源為還原態(tài)的無機物，如銨鹽、亞硝酸、硫、硫化氫、氫和亞鐵化合物等；碳源為二氧化碳或碳酸鹽。例如亞硝酸細菌、硝酸細菌、硫細菌、氫細菌和鐵細菌等。

特點凡以有機物為碳源、能源和供氫體的微生物稱為化能有機營養(yǎng)型微生物，也稱化能異養(yǎng)型微生物。該類型包括的微生物種類最多，作用也最強。已知的絕大多數(shù)細菌、放線菌、全部真菌和原生動物均屬于此類型?；墚愷B(yǎng)菌的具體營養(yǎng)要求隨種類而異。不同類群對碳源、氮源、礦質元素及生長素的需求表現(xiàn)出極大的差異。

自養(yǎng)菌與異養(yǎng)菌的區(qū)別自養(yǎng)型生物以無機碳（CO2）為碳源，異養(yǎng)型以有機碳為碳源。

化能自養(yǎng)菌的起源一種有呼吸鏈的細菌能夠利用氫，將氫原子活化，形成NADH2，進入呼吸鏈，產(chǎn)生ATP。這是生命的很大的進步！因為，早先生物利用有機物質產(chǎn)生NADH2，現(xiàn)在是利用無機物質產(chǎn)生NADH2。這種細菌一開始利用氫是為了獲得ATP。
生命運動 ← ATP ← 呼吸鏈 ← NADH2 ← 氫
這種細菌利用氫形成NADH2，進入呼吸鏈產(chǎn)生ATP，比無氧呼吸產(chǎn)生的ATP多的多。具有很大優(yōu)越性。由于能夠產(chǎn)生很多ATP，這就給生物從無機物制造有機物提供了前提。于是這種細菌就進化為氫細菌，一種能夠利用無機物制造有機物的細菌，化能自養(yǎng)細菌。
生命運← ATP ← 呼吸鏈 ← NADH2 ← 氫
各種有機物質 ← 有機物質（碳水化合物） ← 無機物質

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

趙陽國 - 副教授 - 中國海洋大學