FOTOSINTEZA ȘI ALTE PROCESE METABOLICE
Cianobacteriile folosesc energia luminii solare pentru a conduce fotosinteza, un proces în care energia luminii este folosită pentru a descompune moleculele de apă în oxigen, protoni și electroni. Ca în cazul oricărui organism procariot, cianobacteriile nu prezintă nuclee și nici membrane interne; multe specii de cianobacterii au pliuri pe membranele lor externe care funcționează în fotosinteză. Cianobacteriile își obțin culoarea de la pigmentul albăstrui ficocianină, pe care îl folosesc pentru a capta lumina pentru fotosinteză.
Fosinteza la cianobacterii folosește în general apa ca donator de electroni și produce oxigen ca produs secundar, deși unele specii pot folosi și hidrogenul sulfurat, așa cum se întâmplă în cazul altor bacterii fotosintetice. Dioxidul de carbon este redus pentru a forma carbohidrați prin intermediul ciclului Calvin. În majoritatea formelor, mașinăria fotosintetică este încorporată în pliuri ale membranei celulare, numite tilacoizi.
Datorită capacității lor de a fixa azotul în condiții aerobe, se găsesc adesea în parteneriate simbiotice cu o serie de alte grupuri de organisme, inclusiv, dar fără a se limita la ciuperci (licheni), corali, pteridofite (Azolla) și angiosperme (Gunnera).
Multe cianobacterii sunt capabile să reducă nivelurile ambientale de azot și dioxid de carbon în condiții aerobe, fapt care poate fi responsabil pentru succesul lor evolutiv și ecologic. Fotosinteza de oxidare a apei se realizează prin cuplarea activității fotosistemelor (PS) II și I (schemă Z). În condiții anaerobe, ele sunt, de asemenea, capabile să utilizeze doar PS I – fotofosforilarea ciclică – cu alți donatori de electroni decât apa (de exemplu, hidrogenul sulfurat), în același mod ca și bacteriile fotosintetice purpurii.
Ele împărtășesc, de asemenea, o proprietate arheală, capacitatea de a reduce sulful elementar prin respirație anaerobă în întuneric. Transportul lor fotosintetic de electroni împarte același compartiment ca și componentele transportului respirator de electroni. Membrana plasmatică a acestora conține doar componentele lanțului respirator, în timp ce membrana tilacoidă găzduiește atât transportul respirator, cât și cel fotosintetic de electroni.
.