Bakterier konsumerar organiskt material och andra föreningar och återvinn dem till ämnen som kan användas av andra organismer. Bakterier kan leva var som helst som har vatten. De är mer talrika, kan reproducera snabbare och kan överleva hårdare förhållanden än någon annan organism på jorden. Deras enorma biomassa, mångsidighet och förmåga att återvinna de kemiska elementen gör dem till en viktig del av ekosystemen. Detta gäller särskilt i extrema miljöer, där bakterier utför arbete som normalt görs av en rad organismer.

Bakteriell digestion

Kemoheterotrofa bakterier ger källa och energi som de behöver för att överleva från organiskt material . Dessa bakterier är sönderdelningsprodukter, som smälter upp maten genom att släppa enzymer i miljön runt dem. Enzymerna bryts ned organisk substans i enkla föreningar, såsom glukos och aminosyror, som kan absorberas av bakterierna. Eftersom matsmältningen sker utanför bakteriecellen är den känd som extracellulär digestion. Andra bakterier, kallad kemoautotrofer, får sin energi från oorganiska kemikalier och deras kol från koldioxid, eller en relaterad förening. Fotoautotrofer erhåller energi från ljus. Dessa bakterier sönderdelar inte organiskt material, men är viktiga för näringscykeln.

Kol- och näringscykel

Bakterier är en nyckelkomponent i kol- och kvävecyklerna. Liksom växter tar fotoautotrofer och kemoautotrofer koldioxid från luften och omvandlar den till cellulärt kol. Detta innebär att kolet blir fixerat eller sekvestrerat i bakterier. Kemoheterotrofer spelar en motsatt roll i kolsyracykeln och frigör koldioxid i miljön när de sönderdelar organiskt material. Kvävefixerande bakterier, såsom cyanobakterier, införlivar kväve från omgivningen till aminosyror och annat cellulärt material. Några kvävefixare bildar symbiotiska förhållanden med växter, ger dem kväve och tar emot kol i gengäld. Chemoheterotrofer spelar en viktig roll i kvävecykeln eftersom extracellulär digerering av organisk substans frigör lösligt kväve i miljön, där det kan tas upp av växter och kvävebindande bakterier.

Biofilm

Mikrober är bättre utrustade för att bryta ner hård växtämne än andra typer av sönderdelare. Bakterier bildar kolonier, kända som biofilmer, med andra bakteriearter, svampar och alger. Att bo i biofilm ger skydd och möjliggör delning av näringsämnen och genetiskt material. Biofilmer börjar sönderdelningsprocessen i många ekosystem. I strömmar och sjöar kan många ryggradslösa sötvatten inte använda blad tills de har "konditionerats" av biofilm. Mikrobiell konditionering mjukar löv genom att bryta ner komplexa kemiska föreningar, såsom lignin och cellulosa. Detta gör löven enklare för ryggradslösa djur att smälta. Biofilms ger samma typ av service i markbundna ekosystem.

Anaeroba förhållanden

De flesta organismer kräver att syre överlever, men syre är inte alltid tillgängligt i miljön. Miljöer som saknar syre är kända som anaeroba. Miljöer som kan vara anaeroba inkluderar havsbotten, bladskiktet på skogsgolv och mark. Anaeroba miljöer kan orsakas när syre inte kan förflytta sig genom material, till exempel i tät packad mark, eller när mikrober förbrukar syre snabbare än det kan bytas ut. Lyckligtvis kan sönderdelning och näringscykeln fortsätta i frånvaro av syre. Många mikrober kan byta syre för andra ämnen, såsom nitrat och sulfatjoner. Vissa grupper som metanogener, som producerar metan, kan inte tolerera syre alls.