Digestão bacteriana
As bactérias quimiorreotróficas obtêm o carbono e a energia de que precisam para sobreviver da matéria orgânica. . Estas bactérias são decompositores, digerindo seus alimentos, liberando enzimas para o ambiente ao seu redor. As enzimas decompõem a matéria orgânica em compostos simples, como a glicose e os aminoácidos, que podem ser absorvidos pelas bactérias. Porque a digestão ocorre fora da célula bacteriana, é conhecida como digestão extracelular. Outras bactérias, chamadas quimioautótrofos, obtêm sua energia de substâncias químicas inorgânicas e seu carbono do dióxido de carbono, ou um composto relacionado. Os fotautotróficos obtêm energia da luz. Essas bactérias não decompõem a matéria orgânica, mas são importantes para o ciclo de nutrientes.
Ciclagem de carbono e nutrientes
As bactérias são um componente-chave dos ciclos de carbono e nitrogênio. Como as plantas, os fotoautotróficos e os quimioautotróficos retiram o dióxido de carbono do ar e o convertem em carbono celular. Isso significa que o carbono se torna fixo ou seqüestrado nas bactérias. Os quimioheterotróficos desempenham um papel oposto no ciclo do carbono, liberando dióxido de carbono no meio ambiente quando decompõem a matéria orgânica. As bactérias fixadoras de nitrogênio, como as cianobactérias, incorporam nitrogênio do meio ambiente em aminoácidos e outros materiais celulares. Alguns fixadores de nitrogênio formam relações simbióticas com as plantas, fornecendo-lhes nitrogênio e recebendo carbono em troca. Os quimioheterotróficos desempenham um papel vital no ciclo do nitrogênio porque a digestão extracelular da matéria orgânica libera nitrogênio solúvel no ambiente, onde pode ser absorvido por plantas e bactérias fixadoras de nitrogênio.
Biofilmes
Micróbios estão melhor equipados para decompor matérias vegetais difíceis do que outros tipos de decompositores. Bactérias formam colônias, conhecidas como biofilmes, com outras espécies bacterianas, fungos e algas. Viver em um biofilme fornece proteção e permite o compartilhamento de nutrientes e material genético. Os biofilmes iniciam o processo de decomposição em muitos ecossistemas. Em córregos e lagos, muitos invertebrados de água doce não podem usar folhas até que tenham sido “condicionados” por biofilme. O condicionamento microbiano suaviza as folhas quebrando compostos químicos complexos, como a lignina e a celulose. Isso facilita a digestão dos invertebrados. Os biofilmes fornecem o mesmo tipo de serviço em ecossistemas terrestres.
Condições anaeróbias
A maioria dos organismos requer oxigênio para sobreviver, mas o oxigênio nem sempre está disponível no meio ambiente. Ambientes que não possuem oxigênio são conhecidos como anaeróbicos. Ambientes que podem ser anaeróbicos incluem o leito oceânico, a camada de serapilheira no solo e no solo da floresta. Ambientes anaeróbicos podem ser causados quando o oxigênio não pode se mover através do material, por exemplo, em solos densamente compactados, ou quando os micróbios consomem oxigênio mais rápido do que podem ser substituídos. Felizmente, a decomposição e o ciclo de nutrientes podem continuar na ausência de oxigênio. Muitos micróbios são capazes de trocar oxigênio por outras substâncias, como íons nitrato e sulfato. Alguns grupos, como os metanogênicos, que produzem metano, não toleram oxigênio de maneira alguma.
