Fijación de carbono
En la fotosíntesis, la energía de la luz impulsa la vía de fijación del carbono. La fotosíntesis oxigénica se produce en las plantas, algas y cianobacterias (productores primarios) que poseen un pigmento biológico llamado clorofila, y utilizan el ciclo de Calvin para fijar el carbono autotróficamente.
Respiración vegetal
Otro tipo de respiración vegetal es la fotorrespiración. Se produce en determinadas plantas cuando el tiempo está caluroso, soleado y seco; ocasionando que los estomas se cierren para impedir la pérdida de agua, pero dificultando al mismo tiempo el intercambio de gases con el exterior, por lo que la concentración de CO cae y el O aumenta debido a la fotosíntesis. En esta situación, la enzima rubisco (que está en el cloroplasto) actúa como una oxigenasa en lugar de carboxilasa fijadora de CO, produciéndose respiración aeróbica y reduciendo en un 25% el carbono neto fijado por el ciclo de Calvin. Entre la fotosíntesis y la fotorrespiración hay un equilibrio dado por la rubisco, la cual tiene diez veces más afinidad por el CO que por el O, lo cual favorece la fijación de carbono. La fotorrespiración, aparentemente es un proceso que derrocha energía y deshace parte del trabajo de la fotosíntesis, pues gasta ATP en lugar de generarlo.