FOTOSZINTEZIS ÉS EGYÉB METABOLIKUS FOLYAMATOK
A cianobaktériumok a napfény energiáját használják a fotoszintézishez, amely során a fény energiáját a vízmolekulák oxigénre, protonokra és elektronokra bontására használják. Mint minden prokarióta szervezetben, a cianobaktériumokban sincs se sejtmag, se belső membrán; sok cianobaktériumfaj külső membránján ráncok vannak, amelyek a fotoszintézisben működnek. A cianobaktériumok színüket a kékes színű fikocianin pigmenttől kapják, amelyet a fotoszintézishez szükséges fény befogására használnak.
A cianobaktériumok fotoszintézise általában vizet használ elektrondonorként, és melléktermékként oxigént termel, bár egyes fajok kénhidrogént is használhatnak, ahogy az más fotoszintetizáló baktériumoknál előfordul. A szén-dioxidot a Calvin-cikluson keresztül szénhidrátokká redukálják. A legtöbb formában a fotoszintetikus gépezet a sejtmembrán ráncaiba, az úgynevezett tilakoidokba van beágyazva.
A nitrogén aerob körülmények között történő megkötésére való képességük miatt gyakran találhatók szimbiontikus partnerségben számos más élőlénycsoporttal, többek között gombákkal (zuzmók), korallokkal, pteridofitákkal (Azolla) és angiospermákkal (Gunnera).
Sok cianobaktérium aerob körülmények között képes csökkenteni a környezeti nitrogén- és szén-dioxid-szintet, ami evolúciós és ökológiai sikerükért felelős lehet. A vízoxidáló fotoszintézis a fotoszisztéma (PS) II és I (Z-séma) aktivitásának összekapcsolásával valósul meg. Anaerob körülmények között a lila fotoszintetizáló baktériumokhoz hasonlóan képesek a víztől eltérő elektrondonorokkal (például hidrogén-szulfiddal) is csak a PS I-et – ciklikus fotofoszforilációt – használni.
Egy archeális tulajdonságuk is közös, az elemi kén anaerob légzéssel történő redukciójának képessége a sötétben. Fotoszintetikus elektrontranszportjuk ugyanabban a rekeszben működik, mint a légzőszervi elektrontranszport komponensei. Plazmamembránjuk csak a légzési lánc komponenseit tartalmazza, míg a tilakoidmembrán a légzési és a fotoszintetikus elektrontranszportnak egyaránt otthont ad.