植物の中で炭水化物と酸素が化学的に結合し、二酸化炭素が放出されること。 光呼吸は光の存在を必要とし、光合成の際に炭水化物と二酸化炭素の結合を触媒するのと同じ酵素によって葉緑体内で触媒され、細胞内の酸素濃度が高いときに起こる。 光呼吸は通常、光量が多く、乾燥し、暑い（しばしば気孔が閉じる）条件下で行われ、植物に入る二酸化炭素の量が減り、光合成によって作られる酸素の量が蓄積される。 このように光呼吸は、二酸化炭素が利用できないときに二酸化炭素を生産し、光合成を抑制して植物の生産性を高める働きをする。 光呼吸は細胞呼吸と異なり、ATPやNADHを生成しないため、化学エネルギーを生成するのではなく、消費してしまう。 多くの被子植物は、光呼吸による損失を最小限に抑えるために、二酸化炭素を取り込む補助的な方法を持っています
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