核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶（Rubisco）是光合作用C3碳反应中重要的羧化酶，也是光呼吸中不可缺少的加氧酶。核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶（Ribulose-1，5-bisphosphate carboxylase/oxygenase，通常简写为Rubisco），由8个大亚基和8个小亚基组成，是光合作用中决定碳同化速率的关键酶。

一．生理作用

Rubisco是叶绿体基质中催化CO₂与RuBP即核酮糖-1,5-二磷糖结合生成2分子3-磷酸甘油酸，进而发生一系列反应，将ATP中的化学能转化到葡萄糖中。它在光合作用中卡尔文循环里催化第一个主要的碳固定反应。核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶可以催化核酮糖-1,5-二磷酸与二氧化碳的羧化反应或与氧气的氧化反应。同时Rubisco也能使核酮糖-1,5-二磷酸（RuBP）进入光呼吸途径。

二．特性

它的活性也由光照影响，在暗处，Rubisco的活性受到抑制，这也是为什么在黑暗时，碳反应难以进行的原因。

核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶是植物叶片中含量最丰富的蛋白质，也可能是地球上含量最多的蛋白质。假如典型的酶分子1秒钟可催化1000个底物分子，但Rubisco每秒钟仅固定3分子CO₂。植物细胞为弥补低效的缺陷而产生大量的Rubisco。此酶约占总叶绿蛋白的50%。