Использование энергии неорганических субстратов

Окисление минеральных веществ в качестве источника энергии используют литотрофные микроорганизмы. В настоящее время известны микроорганизмы, использующие энергию окисления водорода, серы, азота, железа, сурьмы. Литотрофные микроорганизмы отрывают электроны от минеральных соединений и направляют их по цепи переноса электронов. Используемые в качестве доноров минеральные соединения характеризуются различным окислительно-восстанови-тельным потенциалом, поэтому оторванные от них электроны могут поступать на различные участки дыхательной цепи. Дыхательная цепь у литотрофных микроорганизмов работает в двух направлениях – прямой перенос электронов сопряженный с окислительным фосфорилированием, обратный перенос электронов, идущий с потреблением АТФ.

Окисление серы осуществляют серобактерии, откладывающие серу в клетках, и некоторые тионовые бактерии. Микробиологический процесс окисления сероводорода и других соединений серы обеспечивает переход серы из недоступного для растений состояния в доступные для них сульфаты.

Железобактерии получают энергию в процессе окисления кислородом воздуха двухвалентного железа до трехвалентного.

Для нитрифицирующих бактерий источником энергии являются реакции окисления аммиака сначала до азотистой, а затем до азотной кислот.

Водородные бактерии добывают энергии в реакции окисления кислородом воздуха молекулярного водорода. Некоторые водородокисляющие бактерии могут использовать энергию окисления СО до СО₂ (осуществлять карбоксидооксидацию).