将无机物转变为有机物属于生物合成过程.
生物合成过程有三个要素：1、能量（ATP）；2、还原力（[H]）；3、原材料（小分子前体物）
自养型微生物利用的重要的原材料就是CO2.
那么能量和还原力怎么获得呢?
光能自养微生物是通过植物型光合作用或细菌型光合作用获得能量和还原力.
化能自养菌则是通过氧化无机物来获得能量和还原力的.
具体的过程就复杂了.
以藻类的植物型光合作用为例简单的说一下吧.
利用CO2的过程就是CO2的固定.CO2的固定有卡尔文循环、还原性三羧酸循环.藻类、硫细菌、铁细菌、硝化细菌等固定CO2的过程是卡尔文循环.卡尔文循环属光合作用的暗反应过程.这一过程很复杂（具体可以在百度中搜“卡尔文循环”查看）,最终的结果就是CO2被转化成葡萄糖.这个固定CO2的过程需要能量（ATP）与还原力（[H]）.这两样东西的获得途径就是光合作用的光反应.过程也挺复杂,简单的说就是把H2O给光解了,生成了[H],同时通过电子传递生成ATP.