Karboksylaza rybulozo-1,5-bisfosforanowa (rubisco) jest enzymem, który katalizuje karboksylację RuBP w czasie fotosyntezy. U roślin wyższych występuje w stromie chloroplastów w znacznej ilości, stanowiąc zwykle więcej niż 50% rozpuszczalnych białek liści. Rubisco typu L2, składające się wyłącznie z dużej (L) podjednostki, wykazuje pełną aktywności katalityczną. Rubisco typu L8S8 składa się zarówno z dużej (L), jak i małej (S) podjednostki. Usunięcie małej podjednostki z enzymu typu L8S8, pochodzącego z komórek sinicy, powoduje zanik jego aktywności. U glonów i roślin wyższych gen kodujący dużą podjednostkę rubisco, występuje w DNA chloroplastowym. Mała podjednostka jest zakodowana w DNA jądrowym (...). Duża podjednostka rubisco składa się z niespełna 500 reszt aminokwasowych, np. 475 u szpinaku i 466 u Rhodospirillum rubrum. Na przykładzie syntezy karboksylazy rybulozo-1,5-bisfosforanowej wykaż półautonomiczny charakter chloroplastów.