FOTOSÍNTESIS Y OTROS PROCESOS METABÓLICOS
Las cianobacterias utilizan la energía de la luz solar para realizar la fotosíntesis, un proceso en el que la energía de la luz se utiliza para dividir las moléculas de agua en oxígeno, protones y electrones. Como cualquier organismo procariota, las cianobacterias no presentan núcleos ni membranas internas; muchas especies de cianobacterias tienen pliegues en sus membranas externas que funcionan en la fotosíntesis. Las cianobacterias obtienen su color del pigmento azulado ficocianina, que utilizan para capturar la luz para la fotosíntesis.
La fotosíntesis en las cianobacterias generalmente utiliza agua como donante de electrones y produce oxígeno como subproducto, aunque algunas especies también pueden utilizar sulfuro de hidrógeno como ocurre entre otras bacterias fotosintéticas. El dióxido de carbono se reduce para formar carbohidratos a través del ciclo de Calvin. En la mayoría de las formas, la maquinaria fotosintética está incrustada en pliegues de la membrana celular, llamados tilacoides.
Debido a su capacidad para fijar el nitrógeno en condiciones aeróbicas, a menudo se encuentran en asociaciones simbióticas con un número de otros grupos de organismos, incluyendo pero no limitado a los hongos (líquenes), corales, pteridofitas (Azolla), y angiospermas (Gunnera).
Muchas cianobacterias son capaces de reducir los niveles ambientales de nitrógeno y dióxido de carbono en condiciones aeróbicas, un hecho que puede ser responsable de su éxito evolutivo y ecológico. La fotosíntesis que oxida el agua se lleva a cabo mediante el acoplamiento de la actividad del fotosistema (PS) II y I (esquema Z). En las condiciones anaerobias, ellos también son capaces de usar sólo PS I-fotofosforilación cíclica-con los donantes de electrones de otra manera que el agua (por ejemplo el sulfuro de hidrógeno), de la misma manera que las bacterias fotosintéticas púrpuras.
Ellos también comparten una propiedad arqueal, la capacidad de reducir el azufre elemental por la respiración anaerobia en la oscuridad. Su transporte de electrones fotosintético comparte el mismo compartimento que los componentes del transporte de electrones respiratorio. Su membrana plasmática contiene sólo componentes de la cadena respiratoria, mientras que la membrana tilacoide alberga tanto el transporte de electrones respiratorio como el fotosintético.