合成代謝（anabolism）

亦稱生物合成。指把小的前體物質（如α-酮酸等），或基本結構單位（如氨基酸、單糖、脂肪酸等）分子轉化成大分子細胞組分（如蛋白質、核酸等）的過程，故又稱同化作用。由於合成代謝能使物質的大小及結構的複雜性增加，因而需要透過ATP降解成ADP及磷酸提供自由能。某些細胞組分的生物合成還需要由NADPH提供高能氫原子。

微生物在生命活動中，能將複雜的大分子物質分解為小分子的可溶性物質，並有能量轉變過程，這種物質轉變稱為分解代謝。大多數微生物都能分解糖和蛋白質，少數微生物能分解脂類。

糖的分解：

蛋白質及氨基酸的分解：

細菌分解蛋白質的酶有兩類，一類為蛋白酶，另一類為肽酶，前者為胞外酶，能將蛋白質分解為多肽和二肽。肽類可進入微生物細胞中，肽酶為胞內酶，將進入細胞內的肽水解為遊離的氨基酸，供菌體利用。

微生物對氨基酸的分解方式很多，主要為脫氨作用和脫羧作用。不同細菌水解不同氨基酸除生成氨基酸外，還有其他物質產生。如大腸桿菌、枯草桿菌水解含硫氨基酸有H2S產生；大腸桿菌、變形桿菌水解色氨酸，可形成吲哚。有些細菌則不能，因此這些特性可用於細菌的鑑定。

脂肪的分解：

脂肪是脂肪酸和甘油的結合物。某些微生物能產生脂肪酶，將脂肪水解為甘油和脂肪酸。甘油和脂肪酸可被微生物攝入細胞內，進行代謝。