Quando uma planta está sujeita a altas temperaturas e a condições de seca, ela deve
fechar seus estômatos para conservar a água, cortando o suprimento de CO2 e permitindo
o acúmulo de O2 produzido pela fotossíntese. Nessas condições, o oxigênio compete com o
CO2 e favorece a fotorrespiração, um processo dispendioso que se assemelha à respiração
mitocondrial, por consumir O2 e liberar CO2, porém ele ocorre apenas na presença de luz e
não produz ATP nem NADH. A fim de minimizar a fotorrespiração e aperfeiçoar o ciclo de
Calvin, mesmo em climas áridos e quentes, algumas espécies vegetais desenvolveram
modos alternativos de fixação de carbono. As duas adaptações fotossintetizantes mais
importantes são a fotossíntese C4 e o metabolismo ácido das crassuláceas (MAC).