光呼吸
光呼吸は光合成の明反応で生じる ATP と NADPH の一部を無駄に消費しているので、光呼吸はまったく意味を持たないと思える。一方で、各種光合成生物において RubisCO がオキシゲナーゼ活性を持つことは進化の歴史上において何らかの必要性があり、生物学的な意味があるとする考え方もある。例えば、CO2 量が光エネルギーに比べ不十分であるときに過剰な光エネルギーによる障害、つまり光合成の光阻害を防ぐため、などの理由が考えられる。
また、次のような説もある。RubisCO は CO2 と O2 の濃度に依存して CO2 → O2 または O2 → 活性酸素 のいずれかの反応を行う。CO2 濃度が十分に高い場合は O2 →活性酸素 の反応はほとんど行われないが、通常の空気下では両方の反応が行われる。光呼吸はここで発生した有害な活性酸素を除去するための機構である。 C4植物は CO2 濃度を高く保つことによって O2 → 活性酸素 という反応を起こさないようにできるので、活性酸素を生じさせず、光呼吸も行う必要がない。