PHOTOSYNTHÈSE ET AUTRES PROCESSUS MÉTABOLIQUES
Les cyanobactéries utilisent l’énergie de la lumière solaire pour conduire la photosynthèse, un processus où l’énergie de la lumière est utilisée pour diviser les molécules d’eau en oxygène, protons et électrons. Comme tout organisme procaryote, les cyanobactéries ne présentent pas de noyaux ni de membranes internes ; de nombreuses espèces de cyanobactéries ont des plis sur leurs membranes externes qui fonctionnent dans la photosynthèse. Les cyanobactéries tirent leur couleur du pigment bleuâtre phycocyanine, qu’elles utilisent pour capter la lumière pour la photosynthèse.
La photosynthèse chez les cyanobactéries utilise généralement l’eau comme donneur d’électrons et produit de l’oxygène comme sous-produit, bien que certaines espèces puissent également utiliser le sulfure d’hydrogène comme cela se produit chez d’autres bactéries photosynthétiques. Le dioxyde de carbone est réduit pour former des hydrates de carbone via le cycle de Calvin. Dans la plupart des formes, la machinerie photosynthétique est intégrée dans des replis de la membrane cellulaire, appelés thylakoïdes.
En raison de leur capacité à fixer l’azote dans des conditions aérobies, on les trouve souvent dans des partenariats symbiotiques avec un certain nombre d’autres groupes d’organismes, y compris, mais sans s’y limiter, les champignons (lichens), les coraux, les ptéridophytes (Azolla) et les angiospermes (Gunnera).
De nombreuses cyanobactéries sont capables de réduire les niveaux ambiants d’azote et de dioxyde de carbone dans des conditions aérobies, un fait qui peut être responsable de leur succès évolutif et écologique. La photosynthèse oxydant l’eau est accomplie en couplant l’activité des photosystèmes (PS) II et I (schéma Z). En conditions anaérobies, ils sont également capables d’utiliser uniquement le PS I – photophosphorylation cyclique – avec des donneurs d’électrons autres que l’eau (par exemple le sulfure d’hydrogène), de la même manière que les bactéries photosynthétiques violettes.
Ils partagent également une propriété archéenne, la capacité de réduire le soufre élémentaire par respiration anaérobie dans l’obscurité. Leur transport électronique photosynthétique partage le même compartiment que les composants du transport électronique respiratoire. Leur membrane plasmique ne contient que les composants de la chaîne respiratoire, tandis que la membrane thylakoïde accueille à la fois le transport d’électrons respiratoire et photosynthétique.