Exemple : une Cyanobactérie filamenteuse, Oscillatoria splendida

Les Cyanobactéries sont des procaryotes. Elles ne possèdent pas de systèmes cloisonnés par des membranes (compartimentation). En particulier, comme toutes les bactéries, elles ne possèdent pas de noyau limité par une membrane nucléaire.

Vue générale d'une cellule d'un filament d'Oscillatoria au microscope électronique à transmission. Les thylacoïdes isolés (T) sont situés à la périphérie de la cellule et portent des phycobilisomes de forme arrondie (Pbt en coupe transversate) ou en bâtonnets (Pbp, en vue de profil). Mp, membrane plasmique ; Pa, paroi. Le cytoplasme contient des ribosomes (Ri) et des filaments d'ADN mal discernables à ce grossissement. Il contient aussi des inclusions : cyanophycine (Cy) polymère de réserves azotées constituées d'aspartate et d'arginine, granules paracristallins de RuBP-carboxylase ou carboxysomes (Cb) granules de polyphosphates (Po). (Cliché : Jean-Claude Thomas.)

Deux détails des thylacoïdes périphériques. Ces thylacoïdes sont isolés les uns par rapport aux autres. Il portent à la surface de leurs membranes des phycobilisomes qui apparaissent sous forme de disques en coupe transversale (à gauche) ou sous forme de baguettes en vue de profil (à droite).

Les thylacoïdes isolés sont à la périphérie de la cellule et ne sont pas entourés par une enveloppe : il n'y a pas de plaste.
Ces thylacoïdes assurent la photosynthèse grâce à la présence de divers pigments :

• la chlorophylle a comme chez l'ensemble des végétaux photosynthétiques,
• des pigments surnuméraires : les phycobiliprotéines. On distingue la phycoérythrine de couleur rouge (absorption des radiations vertes), la phycocyanine de couleur bleue (absorption des radiations jaune-orangé) et l'allophycocyanine.

Chez les Cyanobactéries, c'est la phycocyanine et l'allophycocyanine qui sont prépondérantes et qui donnent la couleur bleue à ces organismes. Selon les souches, la phycoérythrine sera ou non présente .
On considère qu'à la suite d'une endosymbiose, les Cyanobactéries sont à l'origine des chloroplastes des végétaux chlorophylliens.

Pour approfondir : les techniques d'étude, la structure des chloroplastes des algues, des plantes supérieures et leur différenciation.

Pour voir une autre Cyanobactérie : le Calothrix