ピレノイド
ピレノイドは葉緑体の中に存在する細胞小器官である。ピレノイドは多くの場合、光合成産物であるデンプンなどの貯蔵物質に囲まれており、葉緑体の他の部分と明瞭に区別できる。これは通常の光学顕微鏡でも観察できるため、しばしば細胞核と誤認される。ピレノイドは膜系を持たない細胞小器官であるが、ここには葉緑体内のRuBisCOが高密度で集積している。生物によっては、RuBisCO が結晶化しているものもある。
ピレノイドの RuBisCO 活性は1991年に報告されている。RuBisCO は二酸化炭素を五炭糖リン酸(D-リブロース1,5-ビスリン酸)と結合させ、2分子のC3化合物(ホスホグリセリン酸)を作る(カルボキシラーゼ反応)。これと競合的な反応として、RuBisCO は炭素固定を伴わないリブロース1,5-ビスリン酸へのオキシゲナーゼ作用も持つ。ピレノイドは炭素固定の場における溶存二酸化炭素の拡散を防いで濃度を高め、同時に酸素濃度を低下させる(光化学系IIを隔離する)ことで、競合的なオキシゲナーゼ反応の抑制に役立っていると考えられている。