微生物生长需要消耗能量，在能量代谢过程中就会生成各种各样的代谢产物，这些产物都属于初级代谢产物，它们的合成是为了满足微生物本身的能量需求，因此属于微生物的本能。微生物的能量代谢根据能源的不同大致可以氛围三种类型：光能型、无机化能型及有机化能型。光合细菌和藻类能够利用光能，电子受体及碳源为二氧化碳，能量代谢产物主要是菌体，可以作为单细胞蛋白或从中提取许多有用的化合物。光合作用还能释放出氧气，是自然界碳循环和氧循环的重要参与者。值得一提的是，有些光合微生物还能产生氢气，已经成为生物制氢的重要研究对象。无机化能型微生物以高能无机化合物为能源，二氧化碳或氧气为电子受体，二氧化碳或有机物为碳源。这类微生物在自然界的硫元素循环中起着重要作用，在工业上的应用主要是在生物冶金、生物脱硫等领域。自然界中的微生物大部分都属于有机化能型，它们从有机物代谢中获得能源，根据电子受体的不同又可以分为厌氧及好氧两大类，前者以有机物为电子受体，后者则以氧气为电子受体。具有重要工业意义的微生物能量代谢产物都是由这类微生物生产的。
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