簡介
有一些植物對CO2的固定反應是在葉肉細胞的胞質溶膠中進行的,在磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶的催化下將CO2連線到磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)上.形成四碳酸:草醯乙酸(oxaloacetate)，這種固定CO2的方式稱為C4途徑。草醯乙酸被轉變成其他的四碳酸(蘋果酸和天冬氨酸)後運輸到維管束鞘細胞,在維管束鞘細胞中被降解成CO2和丙酮酸,CO2在維管束鞘細胞中進入卡爾文循環。由於PEP羧化酶的活性很高,所以轉運到葉肉細胞中的CO2的濃度就高,大約是空氣中的十倍。這樣,即使在惡劣的環境中,也可保證高CO2濃度, 降低光呼吸作用對光合作用的影響。
特點
是通過使CO2濃縮減少光呼吸。在該途徑中在葉肉細胞CO2被整合到C4酸中，然後C4酸在維管束鞘細胞被脫羧，釋放出的CO2被卡爾文循環利用。
碳四途徑
羧化
葉肉細胞的細胞質中的磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）羧化，把CO2固定為草醯乙酸（OAA），後轉變為C4酸（蘋果酸或天冬氨酸）；
轉移
C4酸轉移到維管束鞘細胞；
脫羧與還原
維管束鞘細胞中的C4酸脫羧產生CO2，CO2再通過卡爾文循環被還原為糖類；
再生
C4酸脫羧形成的C3酸（丙酮酸或丙氨酸）再運回葉肉細胞再生成PEP。
