代谢类型的进化顺序是:异养厌氧型→自养厌氧型→需氧型→化能合成作用的类型。

 

原始生命的代谢类型是异养厌氧型的,由原始生命进化出的单细胞原核生物的代谢类型也是异养厌氧型的.单细胞原核生物独霸地球的时间大约有15亿年左右,在这15亿年中,消耗掉原始海洋中的大部分有机物,使原始海洋中的有机物的含量越来越少,原核生物的生存压力也越来越大,通过突变和选择,逐渐进化出了光能自养型的原核生物.最早进化出的光能自养型生物是以H2S,异丙醇等无机的或有机的物质作为还原剂,把CO2还原为有机物,这个过程称为细菌光合作用,由于进化出这种类型的自养型原核生物时,地球上还没有氧气,所以其异化作用类型是厌氧型的.现存的红色硫细菌和红色非硫细菌即属于这种类型,它们大部分是兼性厌氧型细菌.光合细菌的细胞不存在叶绿体,但具有双层膜的球状颗粒,类似叶绿体中的类囊体,称为载色体,载色体含有细菌叶绿素和类胡萝卜素,能吸收光能和传递光能,进行光合作用.红硫细菌在光照下利用CO2作为碳源,利用H2S或其他硫化物为供氢源和电子供体而进行光合作用,不释放氧气,积累的是硫. CO2 + 2H2S —(CH2O) + 2S + H2O红色非硫细菌不能利用硫化物作氢供体,但可利用某些有机物(脂肪酸,醇,甲烷)作为氢供体和电子供体去还原CO2.如深红红螺菌以异丙醇去还原CO2,形成丙酮的糖类,但不释放氧气.

 

光合细菌虽然能自己制造有机物,但所利用的氢供体和电子供体(H2S,异丙醇等)在地球上的数量是有限的,而且不释放氧气,无法进化出需氧型的生物.所以这种自养型的类型没有发展前途,不能从根本上改变地球的面貌.只有进化出了以水作为氢供体和电子供体的光合作用生物,才能从根本上改变地球上的面貌,因为这种类型的光合作用能够产生氧气,而且水在地球上很丰富,在代谢过程中也可以循环使用.所以水作为光合作用的原料几乎是取之不尽用之不竭的.最早进化出的光合作用的生物,其异化作用类型仍是厌氧型.在地球上有了游离的氧气之后,才进化出需氧型的生物.需氧型生物的代谢效率比厌氧型高很多,从而使得生物进化的速度大大加快.化能合成作用的代谢类型是在光合作用的生物进化出来以后才出现的,因为化能合成作用的过程是需要氧气,异化作用方式也是需氧型.

 

一、同化类型

 

1、  自养型

 

（1）光能自养型

 

种子植物：杨、柳、松、柏等。

蕨类植物：铁线蕨,卷柏,肾蕨等。

苔藓植物：地钱与葫芦藓等。

藻类植物：蓝藻、衣藻、水绵、海带、紫菜等。

光合细菌：红硫细菌、紫硫细菌、绿硫细菌等。

例如：红硫细菌在光照下利用CO2作为碳源,利用H2S或其他硫化物为供氢源和电子供体而进行光合作用,不释放氧气,积累的是硫. CO2 + 2H2S —(CH2O) + 2S + H2O

 

（2）化能自养型

 

  硝化细菌、硫细菌、铁细菌和氢细菌等。

例如：硫化细菌能利用环境中的许多硫化物（硫化氢、元素硫、硫代硫酸盐以及含铁硫化物等）作为能源，产生硫酸。反应式如下：

硫细菌吸收上述反应中释放的能量，把从外界摄取的二氧化碳和水合成有机物

又例如，亚硝酸细菌能将环境中的氨氧化成亚硝酸，同时释放能量。硝酸细菌能将亚硝酸氧化为硝酸，同时也释放能量。这两类细菌相继进行氧化作用，从中利用所释放的化学能，把从外界摄取的二氧化碳与水合成葡萄糖

 

2、  异养型

 

(1)    捕食型

鹰、狼、兔、鼠、昆虫等。

(2)    寄生型

体表寄生：虱子、跳蚤、水蛭、菟丝子等。

体内寄生：人蛔虫、猪肉绦虫、血吸虫、大肠杆菌、葡萄球菌、链球菌等。

(3)    腐生型

秃鹫、蜣螂（屎壳郎）、蛆、蚯蚓、真菌（酵母菌、青霉、曲霉、蘑菇、木耳、灵芝、猴头菌）等。

(4)    固氮菌：圆褐固氮菌（共生）、根瘤菌（腐生）等。

3、兼性营养型

  红螺菌、捕蝇草、猪笼草等。

 

二、异化类型

 

1、需氧型

（1）真核生物

绝大多数的动植物、真菌（酵母菌、青霉、曲霉、蘑菇、木耳、灵芝、猴头菌）等。

（2）原核生物

圆褐固氮菌、根瘤菌、谷氨酸棒状杆菌、黄色短杆菌、醋酸杆菌、结核杆菌、绿脓杆菌、霍乱弧菌等。

 

2、  厌氧型

 

（1）       真核生物

人蛔虫、猪肉绦虫、血吸虫等。             

（2）       原核生物

乳酸菌、破伤风杆菌、反硝化细菌、红硫细菌、紫硫细菌、绿硫细菌等。

 

3、  兼性厌氧型

 

酵母菌、大肠杆菌、红螺菌、葡萄球菌等。