ประชากรของN. maritimusน่าจะเป็นแหล่งหลักของกลีเซอรอลไดอัลคิลกลีเซอรอลเตตระอีเทอร์ (GDGTs) ในมหาสมุทร ซึ่งเป็นสารประกอบที่ประกอบเป็นเยื่อหุ้มเซลล์ ไขมันชั้นเดียวของพวกมัน ในรูปของลิปิดขั้วสมบูรณ์ (IPLs) ^{[ 6 ]}ร่วมกับครีนาร์คีออล [ ^{7 ] โครงสร้าง}เยื่อหุ้มเซลล์นี้เชื่อว่าจะ ช่วยเพิ่ม แรงขับเคลื่อนโปรตอนให้ สูงสุด ^{[ 6 ]}สารประกอบที่พบในเยื่อหุ้มเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ เช่น GDGTs, IPLs และครีนาร์คีออล สามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพสำหรับการมีอยู่ของสิ่งมีชีวิตที่อยู่ใน กลุ่ม Nitrososphaerotaในคอลัมน์น้ำได้^{[ 6 ]} นอกจากนี้   ยังพบว่าอาร์เคียเหล่านี้สามารถเปลี่ยนองค์ประกอบของเยื่อหุ้มเซลล์ได้ตามอุณหภูมิ (โดยการสร้างวงจร GDGT) การเจริญเติบโต^{[ 8 ]}สถานะการเผาผลาญ^{[ 9 ]}และถึงแม้จะไม่รุนแรงนัก ก็ขึ้นอยู่กับค่า pHด้วย^{[ 6 ]}

อาร์เคียที่รู้จักทั้งหมดใช้การแบ่งเซลล์เพื่อจำลองตัวเองยูริอาร์คีโอตาและแบคทีเรียใช้กลไกFtsZ ใน การแบ่งเซลล์ในขณะที่เทอร์โมโปรทีโอตาแบ่งตัวโดยใช้กลไก Cdv อย่างไรก็ตามไนโตรโซสเฟอโรตาเช่นN. maritimus ใช้ทั้งสองกลไก คือFtsZและ Cdv ถึงกระนั้น หลังจากการวิจัยเพิ่มเติมพบว่า N. maritimus ใช้โปรตีน Cdv เป็นหลักมากกว่าFtsZในระหว่างการแบ่งเซลล์ในกรณีนี้ Cdv จึงเป็นระบบหลักในการแบ่งเซลล์สำหรับN. maritimus [ ^{10 ] [ 11 ] ดังนั้น}ในการจำลองจีโนมขนาด 1.645 Mb N. maritimusใช้เวลา 15 ถึง 18 ชั่วโมง^{[ 12 ]}

แบคทีเรียที่ออกซิไดซ์แอมโมเนีย (AOB)เป็นที่ทราบกันดีว่ามีการเจริญเติบโตแบบเคมีลิโทออโตโทรฟิกโดยใช้คาร์บอนอนินท รีย์ N. maritimus ซึ่งเป็นอาร์เคียที่ออกซิได แอมโมเนีย (AOA) ใช้กระบวนการเจริญเติบโตที่คล้ายคลึงกัน ในขณะที่ AOB ใช้รอบแคลวิน-บาสแชม-เบนสันโดยมี เอนไซม์ตรึง CO2ไรบูโลสบิสฟอสเฟตคาร์บอกซิเลส/ออกซิเจเนส ( RubisCO ) เป็นเอนไซม์หลักN. maritimusดูเหมือนจะเจริญเติบโตและใช้เส้นทางทางเลือกอื่นเนื่องจากขาดจีนและเอนไซม์ ดังนั้นN. maritimusจึงใช้ รูปแบบหนึ่งของ 3-ไฮดรอกซีโพรพิโอเนต /4-ไฮดรอกซีบิวทิเรต เพื่อพัฒนาแบบออโตโทรฟิก ซึ่งทำให้มีความสามารถในการดูดซึมคาร์บอนอ นินทรีย์ ^{[ 13 ]}การใช้ เส้นทาง 3-ไฮดรอกซีโพรพิโอเนต /4-ไฮดรอกซีบิวทิเรตแทนรอบแคลวิน N. maritimusอาจมีข้อได้เปรียบในการเจริญเติบโตเนื่องจากกระบวนการนี้มีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากกว่า เนื่องจากความเป็นเอกลักษณ์N. maritimusจึงมีบทบาทสำคัญในวัฏจักรคาร์บอนและไนโตรเจน^{[ 14 ]}

การแยกและการจัดลำดับจีโนมของN. maritimusช่วยให้เข้าใจสรีรวิทยาของสิ่งมีชีวิตในกลุ่มNitrososphaerota ได้มากขึ้น N. maritimus เป็น อาร์เคียตัวแรกที่มีกระบวนการเผาผลาญแอมโมเนียออกซิไดซ์ที่ได้รับการศึกษา สิ่งมีชีวิตชนิดนี้พบได้ทั่วไปในสภาพแวดล้อมทางทะเล โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ก้น ทะเลใน เขตที่มีแสงส่องถึง ซึ่งมีปริมาณแอมโมเนียมและเหล็กเพียงพอที่จะสนับสนุนการเจริญเติบโต^{[ 15 ]}สรีรวิทยาของN. maritimusยังคงไม่ชัดเจนในบางแง่มุม มันเก็บรักษาพลังงานสำหรับการทำงานที่สำคัญของมันจากการออกซิเดชันของแอมโมเนีย ( NH) ) และการลดลงของออกซิเจน(O2พร้อมกับการก่อตัวของไตรต์CO2เป็นแหล่งคาร์บอน มันถูกตรึงและดูดซึมโดยจุลินทรีย์ผ่านวัฏจักรคาร์บอน 3-ไฮดรอกซีโพรพิเนต/4-ไฮดรอกซีบิวทิเรต ^{[ 16 ]}

N. maritimusดำเนินขั้นตอนแรกของ กระบวนการ ไนตริฟิเคชันโดยมีบทบาทสำคัญในวัฏจักรไนโตรเจนตลอดแนวน้ำ เนื่องจากปฏิกิริยาออกซิเดชันนี้ปล่อยพลังงานออกมาเพียงเล็กน้อย การเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ชนิดนี้จึงช้า จี โนมของ N. maritimusประกอบด้วยยีน amoA ซึ่งเข้ารหัสเอนไซม์แอมโมเนียโมโนออกซิเจเนส (AMO) เอนไซม์นี้ช่วยในการออกซิเดชันของแอมโมเนียเป็นไฮดรอกซีลามีน ( NH₃) OH) แต่จีโนมกลับขาดจีนที่เข้ารหัสเอนไซม์ไฮดรอกซีลามีนออกซิโดรีดักเทส(HAO) ซึ่งทำหน้าที่ออกซิไดซ์สารตัวกลาง(NH) ) ไปเป็นไนไตรต์ ไฮดรอกซีลามีนถูกผลิตขึ้นเป็นเมตาบอไลต์ที่ผลิตขึ้นในระหว่างกระบวนการเมตาบอลิซึมนี้ ได้แก่ ไนตริกออกไซด์ (NO) และไนตรัสออกไซด์(N) O) ไนทอกซิล (HNO) สารเหล่านี้เป็นพิษที่ความเข้มข้นสูง เอนไซม์ที่รับผิดชอบในการออกซิไดซ์ไฮดรอกซีลามีนเป็นไนไตรต์ยังไม่เป็นที่รู้จักดีนัก ^{[ 17 ]}

มีการเสนอสมมติฐานสองข้อสำหรับเส้นทางการเผาผลาญของN. maritimus ที่เกี่ยวข้องกับ เอนไซม์สองประเภท ได้แก่ เอนไซม์ที่ใช้ทองแดง (Cu-ME) และเอนไซม์ไนไตรต์รีดักเทส (nirK) และแบบย้อนกลับ: ^{[ 18 ]}

• ในขั้นตอนแรก แอมโมเนียจะถูกออกซิไดซ์โดย AMO เกิดเป็นไฮดรอกซีลามีน จากนั้นไฮดรอกซีลามีนและไนตริกออกไซด์หนึ่งโมเลกุลจะถูกออกซิไดซ์โดยเอนไซม์ที่มีทองแดงเป็นองค์ประกอบ (Cu-ME) ทำให้เกิดไนไตรต์สองโมเลกุล หนึ่งในนั้นจะถูกรีดิวซ์เป็น NO โดยไนไตรต์รีดักเทส (nirK) และกลับไปยังเอนไซม์ Cu-ME เกิดการเคลื่อนย้ายอิเล็กตรอน ทำให้เกิดแรงขับเคลื่อนโปรตอน (PMF) และช่วยให้เกิด การ สังเคราะห์ATP
• ในขั้นตอนที่สอง แอมโมเนียจะถูกออกซิไดซ์โดย AMO ทำให้เกิดไฮดรอกซีลามีน จากนั้นเอนไซม์สองตัวคือ nirK และ Cu-ME จะออกซิไดซ์ไฮดรอกซีลามีนเป็นไนตริกออกไซด์ และต่อด้วยไนตริกออกไซด์เป็นไนไตรต์ บทบาทที่ถูกต้องและลำดับการทำงานของเอนไซม์เหล่านี้ยังต้องได้รับการชี้แจงให้ชัดเจน

พบว่า ชั้นSของN. maritimusก่อตัวเป็นช่องหลายชั้นที่อนุญาตให้ไอออนแอมโมเนียม ( NH ⁺ ) ไหลผ่านได้^{[ 19 ]}

นอกจากนี้ก๊าซไนตรัสออกไซด์ยังถูกปล่อยออกมาจากกระบวนการเผาผลาญประเภทนี้ ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจก ที่สำคัญ และน่าจะเกิดจากการลดไนเตรตของสารเมตาบอไลต์ โดยกระบวนการทางชีวภาพที่ไม่ใช่สิ่งมีชีวิต

N. maritimus ^{[ 28 ]}ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของไฟลัมNitrososphaerotaพบได้ส่วนใหญ่ในมหาสมุทรเปิดที่มีสารอาหารต่ำ (สภาพแวดล้อมที่มีสารอาหารน้อย) ภายในเขตเพลาจิก^{[ 29 ]}เดิมทีถูกค้นพบในซีแอตเติลในตู้ปลา^{[ 30 ]}ปัจจุบันN. maritimusสามารถแพร่กระจายไปยังสภาพแวดล้อมต่างๆ ได้มากมาย เช่น มหาสมุทรแปซิฟิกเหนือและมหาสมุทรแอตแลนติกใต้ในเขตร้อนชื้น หรือเขตเมโซเพลาจิกในมหาสมุทรแปซิฟิก^{[ 31 ]} N. maritimusเป็นอาร์เคียนแบบใช้ออกซิเจนที่สามารถเจริญเติบโตได้แม้จะมีสารอาหารความเข้มข้นต่ำมาก^{[ 32 ]}เช่น ในมหาสมุทรเปิดที่มืดและลึก ซึ่งN. maritimusมีบทบาทสำคัญ^{[ 33 ]}