FOTOSYNTEESI JA MUUT METABOLISET PROSESSIT
Syanobakteerit käyttävät auringonvalon energiaa fotosynteesiin, eli prosessiin, jossa valon energiaa käytetään vesimolekyylien pilkkomiseen hapeksi, protoniksi ja elektroniksi. Kuten kaikissa prokaryoottisissa eliöissä, syanobakteereissa ei ole ytimiä eikä sisäisiä kalvoja; monilla syanobakteerilajeilla on ulkoisissa kalvoissaan poimuja, jotka toimivat fotosynteesissä. Syanobakteerit saavat värinsä sinertävästä fykosyaniinipigmentistä, jota ne käyttävät valon talteenottoon fotosynteesiä varten.
Syanobakteerien fotosynteesi käyttää yleensä vettä elektroninluovuttajana ja tuottaa sivutuotteena happea, joskin jotkin lajit voivat käyttää myös rikkivetyä, kuten toisilla fotosynteettisillä bakteereilla esiintyy. Hiilidioksidi pelkistetään hiilihydraateiksi Calvinin syklin kautta. Useimmissa muodoissa fotosynteesikoneisto on upotettu solukalvon poimuihin, joita kutsutaan tylakoideiksi.
Kyvystään sitoa typpeä aerobisissa olosuhteissa niitä tavataan usein symbionttisissa kumppanuuksissa useiden muiden eliöryhmien kanssa, mukaan luettuina muun muassa sienet (jäkälät), korallit, pteridofyytit (Azolla) ja angiospermaattiset kasvit (Gunnera).
Monet syanobakteerit pystyvät vähentämään ympäristön typpi- ja hiilidioksidipitoisuuksia aerobisissa olosuhteissa, mikä saattaa olla syynä niiden evolutiiviseen ja ekologiseen menestykseen. Vettä hapettava fotosynteesi tapahtuu kytkemällä yhteen fotosysteemi (PS) II:n ja I:n toiminta (Z-kaavio). Anaerobisissa olosuhteissa ne pystyvät myös käyttämään vain PS I:tä – syklistä fotofosforylaatiota – muiden elektroninluovuttajien kuin veden (esimerkiksi rikkivedyn) kanssa samaan tapaan kuin purppuranpunaiset fotosynteettiset bakteerit.
Neillä on myös yhteinen arkeologinen ominaisuus, kyky pelkistää alkuaineita sisältävää rikkiä pimeässä tapahtuvan anaerobisen hengityksen avulla. Niiden fotosynteettinen elektroninsiirto jakaa saman lokeron kuin hengityselinten elektroninsiirron komponentit. Niiden plasmakalvo sisältää vain hengitysketjun komponentteja, kun taas tylakoidikalvossa on sekä hengitys- että fotosynteettinen elektroninkuljetus.