化能自养生物 （在细胞内进行化学暗反应获得能量的生物）

简介

指少数细菌利用无机化合物的氧化作用中获得能量以进行生物合成(包括二氧化碳的同化作用)。这些反应包括氨氧化为亚硝酸盐，或亚硝酸盐氧化成硝酸盐)；硫化氢氧化为硫(无色硫细菌)；亚铁化合物氧化成铁化合物(铁细菌)等。化能自养生物作为初生产者的一部分非常重要，其活动最终供给异养生物所需的能量和碳素。

合成作用

在自然界中，进行化能合成作用的细菌是普遍存在的。如硝化细菌是能够氧化无机氮化合物，从中获取能量，从而把 CO2 合成为有机物的一类细菌，硝化细菌合成有机物的过程表示如下：

2NH3+3O2----2HNO2+2H2O+能量

2HNO2+O2----2HNO3+能量

6CO2+6H2O----C6H12O6+6O2

上面的前两个反应式是说明氨和亚硝酸的氧化和放出能量的过程，最后一个反应式是说明硝化细菌利用前面的两个反应式中所放出的能量。把从外界摄取的CO2和H2O合成为葡萄糖的过程。

硝化细菌实际包括亚硝化菌和硝化菌两类，人们尚未发现一种硝化细菌能够直接把氨转变成硝酸。所以说，硝化作用必须通过两菌的共同作用才能完成。

在自然界中还存在着其他类型的化能合成作用的细菌，如硫细菌、铁细菌等。

好氧性细菌

硫细菌能够氧化H2S，并且把S累积在体内。如果环境中缺少H2S时，这类细菌就把体内的S氧化成硫酸。这一过程的化学反应式如下：

2H2S+O2----2H2O+2S +能量

2S+3O2+2H2O----2H2SO4 +能量

硫细菌就是利用上述两反应中释放出来的能量合成有机物。

铁细菌是能够氧化硫酸亚铁的一类细菌，这一过程的化学反应方程式如下：

4FeSO4+2H2SO4+O2----2Fe2(SO4)3+2H2O+能量

铁细菌就是利用上述反应中释放的能量来合成有机物的。

上述的硝化细菌、硫细菌和铁细菌等都是好氧性细菌。

红螺菌也称为红色非硫细菌，是一种厌氧型的自养生物，它不能把硫化物当作氢供给体，但可利用某些有机物（如脂肪酸、醇、甲烷等）中的氢去还原CO2，生成糖。如有一种深红红螺菌以异丙醇的氢去还原CO2，形成丙酮和糖类，但不释放氧。