Для того чтобы живые организмы могли синтезировать новый клеточный материал, необходим постоянный приток энергии. В зависимости от источника энергии микроорганизмы делят на фотосинтезирующие и хемосинтезирующие.
Фотосинтезирующие бактерии, как и зеленые растения, обладают способностью использовать энергию солнечного света благодаря имеющимся у них пигментам, близким к хлорофиллу растений.
Хемосинтезирующие бактерии получают энергию за счет окисления неорганических или органических соединений. В качестве источника энергии многие микроорганизмы могут использовать большой набор окисляемых органических соединений, чаще, всего глюкозу. Энергия получается из этих соединений в результате их окисления или, точнее, отдачи ими электронов.
Совокупность биохимических процессов, в результате которых освобождается энергия, необходимая для жизнедеятельности клетки, называется дыханием, или биологическим окислением. Применительно к микроорганизмам говорят об анаэробном и аэробном типах дыхания.
При анаэробном типе дыхания освобождение энергии из органических молекул происходит без участия кислорода. Последовательный ряд реакций, который сопровождает освобождение энергии из глюкозы, называется брожением.
При аэробном типе дыхания энергия, заложенная в химических связях глюкозы, полностью освобождается и в конечной реакции участвует кислород. Процесс высвобождения энергии в присутствии кислорода называется дыханием.
Все организмы разделяются по типу дыхания на анаэробов и аэробов. Существуют облигатные, или строгие, анаэробы, которые не могут жить и размножаться в присутствии кислорода. Это маслянокислые бактерии, возбудители столбняка, газовой гангрены и ботулизма. Некоторые анаэробы, например кишечная палочка, могут жить как в присутствии кислорода, так и без него — факультативные анаэробы.
Существуют микроаэрофилы, нуждающиеся в малых количествах кислорода (некоторые актиномицеты, спирохеты). Облигатные аэробы размножаются только в присутствии кислорода. К ним можно отнести микобактерии туберкулеза, чудесную палочку, холерный вибрион.
