Dentro de su proceso de metabolismo energético, algunas bacterias realizan procesos muy distintos. Este fenómeno es debido a la enorme diversidad de especies y adaptaciones al medio ambiente de cada linaje.
En términos de nutrición, además de la tradicional división de los seres vivos en autótrofos y heterótrofos, se tiene una nueva forma de referencia: la utilización de la energía luminosa o no.
Se tiene, además, bacterias que utilizan el oxígeno en su proceso metabólico, llamadas de respiradoras aerobias, y otras que no toleran el oxígeno, clasificadas como las anaerobias.
Dentro de estas muchas posibilidades, hay un proceso denominado quimiosíntesis, similar a la fotosíntesis, también es un evento autótrofo, es decir, que predispone a la producción de alimentos orgánicos.
A diferencia de la fotosíntesis, la quimiosíntesis se realiza sin necesidad de captura de energía de la luz y puede entonces llevarse a cabo en lugares inhóspitos, como el fondo de los pantanos, por ejemplo. El carbón utilizado en el proceso también se extrae del gas carbónico, sin embargo, la energía para la realización de las reacciones de síntesis proviene de la oxidación de compuestos inorgánicos como amoniaco, hierro, nitrito y azufre. Ejemplo de ese proceso son las bacterias nitrificantes de los géneros Nitrosomonas y Nitrobacter, que habitan el suelo y desempeñan un papel importante en el reciclaje del nutriente nitrógeno.
Otro ejemplo son las bacterias de los géneros Thiobacillus y Beggiatoa, que realizan su metabolismo a través de las reacciones de oxidación de compuestos de azufre.
Las bacterias quimiosintetizantes necesitan, para su supervivencia, apenas de un agente oxidante, de gas carbónico y de agua, a través de los cuales consiguen producir carbohidratos, por ejemplo. Las sustancias orgánicas producidas serán utilizadas para la formación de nuevos compuestos o utilizadas en el metabolismo, siendo degradadas para la liberación de energía.
En el proceso de quimiosíntesis podemos destacar dos fases diferenciadas:
1. Producción de moléculas de ATP y NADPH. Durante el proceso de oxidación de compuestos inorgánicos, tenemos la liberación de protones y electrones que son transportados a lo largo de la cadena, fosforilando el ADP en ATP y la modificación reduccional del NADP+ (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato oxidada) en NADPH ( (nicotinamida adenina dinucleótido fosfato reducida).
Por lo tanto, diferente de la fotosíntesis, en el cual los electrones y los protones provienen de la ruptura de la molécula de agua, en la quimiosíntesis, ellos tienen origen en la oxidación de los compuestos inorgánicos.
2. Reducción de dióxido de carbono. Comparando con la fotosíntesis, otra vez, esta fase sería una análoga al ciclo de Calvin, en el cual las sustancias producidas en la etapa anterior, ATP y NADPH, ocasionan la reducción del dióxido de carbono, a través de su fijación y posterior producción de sustancias orgánicas.
