Fotosíntesis
Los organismos que tienen la capacidad de llevar a cabo la fotosíntesis son llamados, fotoautótrofos (otra nomenclatura posible es la de autótrofos, pero se debe tener en cuenta que bajo esta denominación también se engloban aquellas bacterias que realizan la quimiosíntesis) y fijan el CO atmosférico. En la actualidad se diferencian dos tipos de procesos fotosintéticos, que son la fotosíntesis oxigénica y la fotosíntesis anoxigénica. La primera de las modalidades es la propia de las plantas superiores, las algas y las cianobacterias, donde el dador de electrones es el agua y, como consecuencia, se desprende oxígeno. Mientras que la segunda, también conocida con el nombre de fotosíntesis bacteriana, la realizan las bacterias purpúreas y verdes del azufre, en las que el dador de electrones es el sulfuro de hidrógeno (HS), y consecuentemente, el elemento químico liberado no será oxígeno sino azufre, que puede ser acumulado en el interior de la bacteria, o en su defecto, expulsado al agua.
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.