RuBisCo是普遍分布于玉米、大豆等作物叶绿体中的一种双功能酶，它既是光呼吸中不可缺少的加氧酶，也是卡尔文循环中固定CO₂最关键的羧化酶。在较强光照下，RuBi-sCo以五碳化合物（RuBP）为底物，在CO₂/O₂值高时，使RuBP结合CO₂发生羧化；在CO₂/O₂值低时，使RuBP结合O₂发生氧化产生光呼吸，具体过程如图所示。