Τα βακτήρια εμφανίζουν μεγάλη ποικιλία στο μεταβολισμό τους και ιδιαίτερα στους τρόπους με τους οποίους παράγουν ενέργεια, γεγονός το οποίο τα καθιστά ικανά να αναπτύσσονται σε περιβάλλοντα και συνθήκες    με μεγάλες διαφορές μεταξύ τους

Το σύνολο των χημικών και ενεργειακών μεταβολών που γίνονται μέσα  σ'ένα   κύτταρο  ή   οργανισμό   καλείται   μεταβολισμός   και   ανάλογα  με   τα αποτελέσματά του διακρίνεται σε καταβολισμό και αναβολισμό. Ονομάζουμε δε καταβολισμό τη διάσπαση των μεγαλομοριακών ουσιών σε απλούστερες    με ταυτόχρονη   απελευθέρωση   ενέργειας    ενώ αναβολισμό ή  βιοσύνθεση ονομάζουμε τη σύνθεση ουσιών, με ταυτόχρονη κατανάλωση ενέργειας.
Η ιδιαιτερότητα αυτή των βακτηρίων, πέρα από το ότι τους δίνει ιδιαίτερη οικολογική σημασία, εμφανίζει και ξεχωριστό ενδιαφέρον για τον άνθρωπο, ο οποίος, από της εμφανίσεώς του στη γη, "συμβιώνει" με αυτά (φυσιολογικές χλωρίδες), "nάσχει" από αυτά (λοιμώξεις) και τα "χρησιμοnοιεί" καθημερινά για τις ανάγκες του (παραγωγή τυριού, κρασιού, φαρμάκων, κ.α.).
 

Ανάπτυξη
Τα βακτήρια τρέφονται από ουσίες που βρίσκονται στο περιβάλλον τους. Οι ουσίες που είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη των βακτηρίων είναι: νερό, μέταλλα, άνθρακας, άζωτο, αμινοξέα, βιταμίνες και άλλες πολύπλοκες ουσίες, που δεν μπορούν ταίδιανασυνθέσουν (nαράγοντες αναnτύξεως).
Για τη σύνθεση των πολύπλοκων οργανικών συστατικών τους, τα βακτήρια χρειάζονται μια πηγή ενέργειας και μια πηγή άνθρακα, που ανάλογα με το είδος και την προέλευσή τους, διακρίνονται σε:
α. Ετερότροφους μικροοργανισμούς, που χρησιμοποιούν σαν πηγή άνθρακα   και   ενέργειας   προσχηματισμένες   οργανικές   ουσίες    του περιβάλλοντος.   Τους  διακρίνουμε σε σαπροφυτικούς (χρησιμοποιούν 
νεκρές οργανικές ύλες) και σε παρασιτικούς  (χρησιμοποιούν   ζωντανά  κύτταρα για την ανάπτυξή τους). Τα βακτήρια τρέφονται από ουσίες που βρίσκονται στο περιβάλλον τους. Οι ουσίες που είναι απαραίτητες για την ανάπτυξη των βακτηρίων είναι: νερό, μέταλλα, άνθρακας, άζωτο, αμινοξέα, βιταμίνες και άλλες πολύπλοκες ουσίες, που δεν μπορούν ταίδιανασυνθέσουν (nαράγοντες αναnτύξεως).

Για τη σύνθεση των πολύπλοκων οργανικών συστατικών τους, τα βακτήρια χρειάζονται μια πηγή ενέργειας και μια πηγή άνθρακα, που ανάλογα με το είδος και την προέλευσή τους, διακρίνονται σε:
β. Αυτότροφους μικροοργανισμούς, που χρησιμοποιούν ως πηγή άνθρακα ανόργανες  ουσίες  (CO2)  και  ως  πηγή  ενέργειας  είτε  το  ηλιακό    φως (φωτοσυνθετικοί   αυτότροφοι   μικροοργανισμοί),   είτε  την  ενέργεια που παράγεται   από   την   οξείδωση   ανόργανων ουσιών αυτότροφοι μικροοργανισμοί).

Με βάση τις ανάγκες των διαφόρων μικροβίων σε οξυγόνο, τα διακρίνουμε:

α.    Υποχρεωτικά αερόβια:εντελώς  απαραίτητη  η  παρουσία μοριακούοξυγόνου

β. Υποχρεωτικά αναερόβια: δεν αναπτύσσονται όταν υπάρχει οξυγόνο

γ.  Προαιρετικά αναερόβια: αναπτύσσονται με την παρουσία ή και χωρίς την παρουσία οξυγόνου

δ. Μικροαερόφιλα: Αναπτύσσονται σε ατμόσφαιρα με ελαττωμένη τάση οξυγόνου
Ιδιαίτερη φροντίδα θα πρέπει να λαμβάνεται κατά τη λήψη και μεταφορά βιολογικών δειγμάτων, για καλλιέργεια αναζήτησης αναερόβιων μικροβίων στο εργαστήριο, με τη χρησιμοποίηση ειδικών φιαλιδίων ή τεχνικών για την αποφυγή επαφής του δείγματος με το οξυγόνο της ατμόσφαιρας (βλέπε παράρτημα).
Τα διάφορα βακτήρια είναι δυνατόν να αναπτυχθούν σε θερμοκρασίες που κυμαίνονται από -5οC έως 80οC. Για κάθε είδος όμως βακτηρίων υπάρχει μια άριστη θερμοκρασία ανάπτυξης, με βάση την οποία διακρίνουμε:
α.  Μεσόφιλους  οργανισμούς:  αποτελούν  τη  μεγαλύτερη  και     πλέον ενδιαφέρουσα για τον άνθρωπο ομάδα, επειδή σ αυτήν ανήκουν τα αίτια των περισσότερων λοιμώξεων. Αναπτύσσονται σε θερμοκρασίες από 5οC έως 45οC. Άριστη θερμοκρασία ανάπτυξης είναι οι 37οC.

β. Θερμόφιλους οργανισμούς: αναπτύσσονται σε θερμοκρασίες από 40οC έως 80οC, με άριστη θερμοκρασία ανάπτυξης τους 55οC έως 60οC.

γ.  Ψυχρόφιλους  οργανισμούς:  Αναπτύσσονται  από  -5οC  έως  20οC και έχουν άριστη θερμοκρασία ανάπτυξης τους 5οC έως 10οC.
 
 

 
 
ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ  ΜΙΚΡΟΒΙΩΝ
 
Τα μικρόβια, για να καλλιεργηθούν και να αναπτυχθούν έξω από τον ανθρώπινο οργανισμό, χρειάζονται ειδικά θρεπτικά υλικά και κατάλληλες συνθήκες του περιβάλλοντος (Εικ. 1.26).
α. Θρεπτικά υλικά: Υπάρχει μεγάλη ποικιλίαθρεπτικών υλικών, ανάλογα με τις ανάγκες και τις τροφικές απαιτήσεις των διαφόρων μικροβίων. Διακρίνονται σε υγρά (θρεπτικός ζωμός), σε στερεά (θρεπτικό άγαρ, αιματούχο άγαρ) και σε ημίρευστα.
Ταθρεπτικά υλικά θαπρέπει:

Ναπεριέχουν τις κατάλληλες γιακάθε μικρόβιο θρεπτικές ουσίες.
Ναέχουν το κατάλληλο γιακάθε μικρόβιο pH
Ναείναι στείραμικροβίων

β. Συνθήκες περιβάλλοντος: Εκτός από τις διάφορες χημικές ουσίες, απαραίτητοι για την καλλιέργεια των μικροβίων είναι και ορισμένοι για κάθε είδος παράγοντες του περιβάλλοντος που επιτυγχάνονται με ειδικές συσκευές και επωαστικούς κλιβάνους. Οι κυριότεροι από τους παράγοντες αυτούς είναι η παρουσία ή μη οξυγόνου και η θερμοκρασία.