Бактерії в природі виконують багато різноманітних функцій. Серед них найважливіша — це очищення планети від решток інших організмів та відходів, що виділяють живі істоти в процесі своєї життєдіяльності. Крім того, чимало бактерій, подібно до рослин, самі створюють органічні речовини з неорганічних — з води та вуглекислого газу. У деяких куточках нашої планети — у глибоких печерах, на великих глибинах Світового океану, у гарячих джерелах та надсолоних водоймах — органічна речовина, утворена такими бактеріями, забезпечує існування інших організмів — тварин та грибів.

Таким чином, за способом живлення бактерії поділяються на гетеротрофів та автотрофів (мал. 35).

Мал. 35. Способи живлення та отримання енергії у бактерій

Більшість бактерій, подібно до тварин, живиться органічними речовинами, тобто є гетеротрофами. Гетеротрофні бактерії складають передовий загін великої армії маленьких прибиральників нашої планети. Споживаючи органічні речовини, бактерії частково переробляють їх в речовини власних клітин, а частково розкладають на неорганічні речовини, отримуючи при цьому енергію. Деякі бактерії розкладають органічні речовини в процесі дихання, використовуючи при цьому кисень. Проте багатьом бактеріям для отримання енергії кисень не потрібний: вони розкладають органічні речовини без його участі, зокрема, у процесі бродіння.

Бактерій, яким для отримання енергії необхідний кисень, дуже багато у ґрунтах та в поверхневих шарах води, особливо — забрудненої. Бактерії, які обходяться без кисню, у великій кількості населяють донні поклади водойм, особливо — застійних, їх також багато у травних системах різних тварин. Прикладом корисних для людини бактерій, які живуть за відсутності кисню, є біфідобактерії, а небезпечних — збудник ботулізму. Кисень пригнічує також розвиток більшості інших хвороботворних бактерій.

Значна кількість бактерій є автотрофами: вони синтезують органічні речовини з неорганічних — вуглекислого газу і води. Деякі з таких бактерій, подібно до рослин, використовуючи енергію сонячного світла, здійснюють фотосинтез. При цьому зелені та пурпурні бактерії кисень не виділяють.

Яскравим прикладом автотрофних бактерій, що в процесі фотосинтезу виділяють кисень, є мікроскопічні організми, які навивають по-різному: ціанобактеріями, синьо-зеленими водоростями, або ціанопрокаріотами. Ціанопрокаріоти можуть бути як одноклітинними, так і багатоклітинними (мал. 36).

Мал. 36. Одноклітинні (а) та багатоклітинні (б, в) ціанопрокаріоти: а — мікроскопічна колонія збудника «цвітіння» води мікроцистісу; б — артроспіра (спіруліна), що є об'єктом промислового вирощування; в — їстівна ціанопрокаріота носток

Під електронним мікроскопом клітини ціанопрокаріот схожі на бактерії. Проте є й суттєва відмінність: в клітинах ціанопрокаріот знаходяться сплощені мембранні мішечки, у які вбудовані молекули хлорофілу (мал. 37). Вони роблять всю клітину ціанопрокаріот схожою на окрему органелу рослинної клітини — хлоропласт.

Мал. 37. Будова клітини ціанопрокаріот

Ціанопрокаріоти можна знайти всюди, де є достатня для фотосинтезу кількість світла. Проте особливо різноманітні та численні вони у морях, прісних та надсолоних водоймах, гарячих джерелах, а також у ґрунтах спекотних та холодних пустель.

Внаслідок фотосинтезу, який здійснювали ціанопрокаріоти задовго до появи рослин, на Землі утворилася киснева атмосфера. У теперішній час планетарна роль ціанопрокаріот полягає у збагаченні ґрунту доступним для рослин Нітрогеном, який синьо-зелені водорості можуть засвоювати безпосередньо з атмосфери.

Деякі бактерії здатні отримувати енергію у спосіб, недоступний для рослин або тварин. Для синтезу молекул АТФ вони використовують багаті на енергію неорганічні речовини — сірководень, водень, аміак, навіть деякі сполуки заліза.

Дивовижним прикладом таких бактерій є ті, що живуть на дні Світового океану при температурі до +300 °С та тиску до 300 атмосфер біля підводних гейзерів — так званих «чорних курців». Перегріта вода, збагачена вуглекислим газом та сірководнем, для бактеріального населення «чорних курців» є джерелом їжі та енергії, а органічна речовина клітин самих бактерій — джерелом їжі та енергії для унікальних глибоководних червів, молюсків та риб. Бактерії, що розвиваються на дні Світового океану біля «чорних курців» представляють не численну, але дуже своєрідну групу найдавніших прокаріот нашої планети, ява отримала назву Архебактерій, або Архей.

Бактерії по-різному взаємодіють з іншими організмами. Більшість бактерій веде вільний спосіб існування. Чимало бактерій є паразитами — вони оселяються у тілі тварин, рослин або грибів, і, живлячись органічними речовинами хазяїна, спричинюють його захворювання або навіть загибель.

Паразитизм — взаємовідносини двох організмів, які вигідні одному (паразиту), проте шкідливі для іншого (хазяїна).