У більшості прокаріотів вони тісно зв'язані між собою.

Метаболізм прокаріот, як енергетичний, так і конструктивний, відрізняється надзвичайною розмаїтістю, що є результатом здатності цих форм життя використати як джерела енергії й вихідних субстратів для побудови речовин тіла самий широкий набір органічних і неорганічних з'єднань.

Енергетичний метаболізм у цілому сполучений з біосинтетичними й іншими енергозалежними процесами, що відбуваються в клітці, для протікання яких він поставляє енергію, відновник і необхідні проміжні метаболіти.

Спряженість двох типів клітинного метаболізму не виключає деякої зміни їхніх відносних масштабів залежно від конкретних умов.

Енергетичні процеси прокаріот по своєму обсязі (масштабності) значно перевершують процеси біосинтетичні, і протікання їх приводить до істотних змін у навколишнім середовищі.

Різноманітні й незвичайні щодо цього можливості прокаріот, способи їхнього енергетичного існування. Все це разом узяте зосередило увагу дослідників у першу чергу на вивченні енергетичного метаболізму прокаріот.

2. Класифікація літотрофів

Літотрофні бактерії не можуть використовувати своє неорганічне джерело енергії в якості джерела вуглецю для біосинтезу, тому що можливі електронні донори не містять вуглецю. Вони вибирають одну з наступних можливостей:

- Літогетеротрофи не мають можливості проводити фіксацію вуглекислоти і повинні споживати додаткові органічні сполуки для того, щоб окремо розчинати їх і використовувати як джерело вуглецю. Дуже небагато бактерій повністю гетеролітотрофні.

- Літоавтотрофи можуть використовувати вуглекислоту повітря як джерело вуглецю, таким же чином, як і рослини (також відомі як літоавтотрофи).

- Міксотрофи використовують органічний матеріал, щоб доповнити їх фіксацію вуглекислоти (суміш попередніх типів). Більшість літитрофів вважаються міксотрофними стосовно їх обміну вуглецю.

На додаток до цієї класифікації, літотрофи відрізняються початковим джерелом енергії, яке ініціює виробництво АТФ:

- Хемолітотрофи використовують неорганічні сполуки для аеробного чи анаеробного дихання. Енергія, що виробляється окисленням цих сполук, достатня для виробництва АТФ. Деякі з електронів від неорганічних донорів також потрібні в біосинтезі. Здебільшого, потрібна додаткова енергія для перетворення цих відновлювальних еквівалентів до форм з хімічним потенціалам потрібним для біосинтезу (здебільшого NADH або NADPH), що здійснюється у реакціях зворотньої передачи електрона [3].

- Фотолітотрофи використовують світло як додаткове джерело енергії. Ці бактерії є фотосинтезуючими. Фотолітотрофні бактерії знайдені серед пурпурних бактерій (наприклад Chromatiaceae), зелених бактерій (Chlorobiaceae і Chloroflexaceae) і ціанобактерій. Електрони, отримані від донорів електронів (пурпурні і зелені бактерії окисляють сульфід, сірку, сульфіт, залізо або водень, ціанобактерії отримують відновлювальні еквіваленти від води, тобто окислюють воду до кисню), не використовуються для виробництва АТФ (поки є світло); вони використовуються в біосинтетичних реакціях. Деякі фотолітотрофи переключаються на хемолітотрофний метаболізм, якщо світла недостатньо.

Протилежність літотрофам - органотрофи - організми, які отримують енергію від травлення органічних сполук.

Яскравим прикладом незмінності організмів протягом всієї історії біосфери є так звані прокаріоти, або дроб'янки, які затято не бажають еволюціонувати.

На відміну від усього іншого живого світу, у їхніх клітинах немає ядра. Незважаючи на таку примітивність, а може завдяки їй, прокаріоти настільки всюдисущі, що "вбудовані" майже в кожну хімічну реакцію, що відбувається на поверхні.

Вони скрізь: у так званій корі вивітрювання, у надрах, у гарячих джерелах, у воді, у вулканічних викидах. На якій-небудь ділянці реакції міститься жива речовина, яка перетворює геохімічну картину на біогеохімічну, продукуючи деяку необоротність цих реакцій і приводячи їх до якого-небудь результату.

А оскільки швидкість поділу цих прокаріотів величезна, то й плоди їхньої біогеохімічної діяльності вражаючі. Розглянемо, наприклад, запаси руд Курської магнітної аномалії.

Скрізь, де спостерігається підвищений вміст якого-небудь хімічного елемента порівняно із середнім його вмістом у земній корі, серед причин, як правило, слід шукати живу речовину, найчастіше прокаріот, або, інакше кажучи, літотрофні бактерії.

Літотрофи (російською мовою - каменеїди) мають інший основний спосіб живлення - мінеральний, або хемосинтетичний, на відміну від фотосинтетичного.

Переводячи мінеральні сполуки з однієї форми в іншу, вони видобувають при цьому енергію, і тому і не потребують ні сонячної енергії, як рослини, ні іншої органічної речовини, як тварини.

Літотрофи за своїми морфологічними особливостями й екологією настільки несхожі на інший живий світ, що утворили окреме надцарство живої природи.

Між ним та іншим (евкаріотичним) живим світом така ж бездонна прірва без усіляких переходів і проміжних форм, як і між живою та неживою матерією. У той же час прокаріоти - цілком самостійні організми. їх угруповання здатні виконувати в біосфері всі необхідні функції.

Таким чином, фактично можлива біосфера, яка складається з одних лише прокаріотів. І, цілком можливо, що такою вона й була в минулих, колишніх біосферах [5].

Самі літотрофи й синьо-зелені, які теж належать до надцарства прокаріотів, є речовиною безсмертною і такою, яка не еволюціонує. їх точне штампування без змін протягом усієї прірви часу існування біосфери - загадка для еволюціоністів.

Як зауважує Г.П. Аксьонов, прокаріоти символізують собою деякий особливий тип еволюції, де організм не можна розглядати окремо від середовища, адже самі організми не змінюються, а змінюють унаслідок своєї життєдіяльності навколишнє середовище.

До речі, такою може бути й еволюція людини: морфологічно вона залишається незмінною, а котить попереду себе громаддя цивілізації, що постійно зростає.

Людство змінило вигляд Землі рішуче й безповоротно. Існування "прокаріотичної біосфери" доводить насамперед її вічність у розумінні Геттона й Вернадського.

Геологія і палеонтологія разом з іншими дисциплінами на наших очах підтверджують тезу Вернадського про вічність і космічність життя, про повсякчасну живу сутність планети. Швидкість передавання життя не є простим вираженням властивостей атомних організмів або їх сукупностей - живих речовин; вона виражає їх розмноження як планетне явище відповідно до законів біосфери.