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自然界中存在某些微生物,它们能以二氧化碳为主要碳源,以无机含氮化合物为氮源,合成细胞物质,并通过氧化外界无机物获得生长所需要的能量,这些微生物进行的营养方式称为化能合成作用。
例如:硝化细菌,不能利用光能,但能将土壤中的氨气氧化成亚硝酸,进而将亚硝酸氧化成硝酸。硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能,将二氧化碳和水合成糖类,这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。
类似于硝化细菌,还有硫细菌、铁细菌等少数种类的细菌,进行化能合成作用。