化能自養生物

在生物的營養攝取方式的分類中，作為電子供體的營養物質在細胞內進行化學暗反應而獲得能量的一類生物，稱為化能自養生物。如果所利用的電子供體為無機物，就稱為化能無機營養生物；如果是有機物，就稱為化能有機營養生物。是光能自養生物的對應詞。

指少數細菌利用無機化合物的氧化作用中獲得能量以進行生物合成(包括二氧化碳的同化作用)。這些反應包括氨氧化為亞硝酸鹽，或亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽)；硫化氫氧化為硫(無色硫細菌)；亞鐵化合物氧化成鐵化合物(鐵細菌)等。化能自養生物作為初生產者的一部分非常重要，其活動最終供給異養生物所需的能量和碳素。

基本介紹

• 中文名：化能自養生物
• 外文名：Chemolithoautotrophy
• 含義：細胞內進行化學暗反應獲得能量
• 對應詞：光能自養生物
• 常見對象：細菌

合成作用

在自然界中，進行化能合成作用的細菌是普遍存在的。如硝化細菌是能夠氧化無機氮化合物，從中獲取能量，從而把 CO2 合成為有機物的一類細菌，硝化細菌合成有機物的過程表示如下：

2NH3+3O2----2HNO2+2H2O+能量

2HNO2+O2----2HNO3+能量

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

上面的前兩個反應式是說明氨和亞硝酸的氧化和放出能量的過程，最後一個反應式是說明硝化細菌利用前面的兩個反應式中所放出的能量。把從外界攝取的CO2和H2O合成為葡萄糖的過程。

硝化細菌實際包括亞硝化菌和硝化菌兩類，人們尚未發現一種硝化細菌能夠直接把氨轉變成硝酸。所以說，硝化作用必須通過兩菌的共同作用才能完成。

在自然界中還存在著其他類型的化能合成作用的細菌，如硫細菌、鐵細菌等。

好氧性細菌

硫細菌能夠氧化H2S，並且把S累積在體內。如果環境中缺少H2S時，這類細菌就把體內的S氧化成硫酸。這一過程的化學反應式如下：

2H2S+O2----2H2O+2S +能量

2S+3O2+2H2O----2H2SO4 +能量

硫細菌就是利用上述兩反應中釋放出來的能量合成有機物。

鐵細菌是能夠氧化硫酸亞鐵的一類細菌，這一過程的化學反應方程式如下：

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

鐵細菌就是利用上述反應中釋放的能量來合成有機物的。

上述的硝化細菌、硫細菌和鐵細菌等都是好氧性細菌。

紅螺菌也稱為紅色非硫細菌，是一種厭氧型的自養生物，它不能把硫化物當作氫供給體，但可利用某些有機物（如脂肪酸、醇、甲烷等）中的氫去還原CO2，生成糖。如有一種深紅紅螺菌以異丙醇的氫去還原CO2，形成丙酮和糖類，但不釋放氧。