Ключевое различие между растениями C3 и C4 состоит в том, что растения C3 образуют трехуглеродное соединение в качестве первого стабильного продукта темновой реакции, в то время как растения C4 образуют четырехуглеродное соединение как первый стабильный продукт темновой реакции.
Фотосинтез - это управляемый светом процесс, который превращает углекислый газ и воду в богатые энергией сахара в растениях, водорослях и цианобактериях. Во время световой реакции фотосинтеза происходит фотолиз молекул воды. В результате фотолиза воды в качестве побочного продукта выделяется кислород. После световой реакции начинается темная реакция, в которой синтезируются углеводы путем фиксации диоксида углерода. Однако кислород, образующийся в результате световой реакции, может связываться с основным ферментом темновой реакции, которым является RuBP оксигеназа-карбоксилаза (Rubisco), и осуществлять фотодыхание. Фотодыхание - это процесс, который тратит энергию и снижает синтез углеводов. Следовательно, для предотвращения фотодыхания у растений существует три различных способа реакции темноты, чтобы предотвратить встречу кислорода с Рубиско. Следовательно,в зависимости от того, как происходит темновая реакция, различают 3 вида растений; а именно, растения C3, растения C4 и растения CAM.