在生理上，C4植物一般比C3植物具有较强的光合作用，这是与C4植物的PEP羧化酶活性较强，光呼吸很弱有关。PEP羧化酶对CO2的Km值(米氏常数)是7mol，核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶的Km值是450mol。前者比后者对CO2的亲和力大得很多。试验证明，C4植物的PEP羧化酶的活性比C3植物的强60倍，因此，C4植物的光合速率比C3植物快许多，尤其是在二氧化碳浓度低的环境下，相差更是悬殊。由于C4植物能利用低浓度的CO2，当外界干旱气孔关闭时，C4植物就能利用细胞间隙里的含量低的CO2，继续生长，C3植物就没有这种本领。所以，在干旱环境中，C4植物生长比C3植物好。C4 之所以光呼吸很弱是因为(1)C4植物的光呼吸代谢是发生在维管束鞘细胞（BSC）中，由于C4途径的脱羧使BSC中CO2浓度提高，这就促进了Rubisco的羧化反应，抑制了Rubisco的加氧反应。(2)由于C4植物叶肉细胞中的PEP羧化酶对CO2的亲和力高，即使BSC中有光呼吸的CO2释放，CO2在未跑出叶片前也会被叶肉细胞中的PEP羧化酶再固定。C4植物适应于高光强，光饱和点明显高于C3植物。相应的C4植物全年干物质积累量近40吨/公顷，C3植物约22吨/公顷。C4植物光合作用的最适温度30－47℃，C3植物适宜温度在20－30℃之间，C4植物的高光合速率是付出代价的，它在同样的条件下要比C3植物消耗的能量，C4植物每同化一分子CO2要比C3植物多消耗2ATP（腺苷三磷酸），在能量上是不经济的。所以，在光照强、气温高的地区，C4植物生长比C3植物好；而在光强、温度较低的地区，C4植物的光合效率就不一定比C3植物高。

C4植物光呼吸很弱。
BSC中有高浓度的CO2从而促进Rubisco的羧化反应，降低了光呼吸，且光呼吸释放的CO2又易被再固定。

c4植物可以预先储存二氧化碳，当光线强烈时，以较高的效率进行光合作用，c3植物没有这个能力，光线很强的时候，会受制于二氧化碳不足，无法高效的进行光合作用！c4植物多分布在气温高，光线充足的地区

光呼吸涉及三个细胞器的相互协作：叶绿体、过氧化物酶体和线粒体。整个过程可被看作由RuBP被加氧分解为2—磷酸乙醇酸和3—磷酸甘油酸开始，经过一系列的反应将两碳化合物磷酸乙醇酸生成3—磷酸甘油酸，后者进入卡尔文循环，可再次生成为RuBP。而叶绿体内进行的是光呼吸开始和收尾的反应，过氧化物酶体内进行的是有毒物质的转换，而线粒体则将两分子甘氨酸合成为一分子丝氨酸，并释放一分子二氧化碳和氨。在光呼吸过程中产生的氨，细胞能通过谷氨酰胺—谷氨酸循环快速固定再次利用高效回收，这个过程消耗一分子ATP和NADPH。在陆生C3植物中，在光呼吸过程中产生的氨量比植物根部能吸收到的还要多，成为植物自身氮代谢的一个重要环节。而且相比起根部通过吸收硝酸根或直接从根瘤中得到氨的固定途径，光呼吸的氨固定效率要高出5到10倍。
C3植物的叶肉细胞的过氧化物酶体较多，而C4植物的过氧化物酶体大多数在维管束鞘细胞的薄壁细胞内。过氧化物酶体离叶绿体较近。换言之，C4的较远，光呼吸就相对较弱了。

光呼吸涉及三个细胞器的相互协作：叶绿体、过氧化物酶体和线粒体。整个过程可被看作由RuBP被加氧分解为2—磷酸乙醇酸和3—磷酸甘油酸开始，经过一系
列的反应将两碳化合物磷酸乙醇酸生成3—磷酸甘油酸，后者进入卡尔文循环，可再次生成为RuBP。而叶绿体内进行的是光呼吸开始和收尾的反应，过氧化http://www.rixia.cc物酶
体内进行的是有毒物质的转换，而线粒体则将两分子甘氨酸合成为一分子丝氨酸，并释放一分子二氧化碳和氨。在光呼吸过程中产生的氨，细胞能通过谷氨酰胺—谷
氨酸循环快速固定再次利用高效回收，这个过程消耗一http://www.rixia.cc分子ATP和NADPH。在陆生C3植物中，在光呼吸过程中产生的氨量比植物根部能吸收到的还要多，成
为植物自身氮代谢的一个重要环节。而且相比起根部通过吸收硝酸根或直接从根瘤中得到氨的固定途径，光呼吸的氨固定效率要高出5到10倍。
C3植物的叶肉细胞的过氧化物酶体较多，而C4植物的过氧化物酶体大多数在维管束鞘细胞的薄壁细胞内。过氧化物酶体离叶绿体较近。换言之，C4的较远，光呼吸就相对较弱了。

C4植物为什么是高光效植物，其光呼吸为什么较低？
1.
解剖结构上：
C4植物花环型结构，叶肉细胞固定CO2
，起CO2泵作用，提高卡尔文循环场所（鞘细胞）日夏养花网
CO2浓度。鞘细胞中的光合产物可就近运入维管束，从而避免了光合产物累积对光合作用可能产生的抑制作用。
2.
生理上：PEPC活性是RuBPC活性的60倍。
C4植物的叶肉细胞中的PEPC对底物HCO3－的亲和力极高，细胞中的HCO3－浓度一般不成为PEPC固定CO2的限制因素；
3.
C4植物光呼吸很弱。BSC中有高浓度的CO2从而促进Rubisco的羧化反应，降低了光呼吸，且光呼吸释放的CO2又易被再固定；

光呼吸涉及三个细胞器的相互协作：叶绿体、过氧化物酶体和线粒体.整个过程可被看作由RuBP被加氧分解为2—磷酸乙醇酸和3—磷酸甘油酸开始,经过一系列的反应将两碳化合物磷酸乙醇ddhTlX酸生成3—磷酸甘油酸,后者进入卡尔文循环,可再次生成为RuBP.而叶绿体内进行的是光呼吸开始和收尾的反应,过氧化物酶体内进行的是有毒物质的转换,而线粒体则将两分子甘氨酸合成为一分子丝氨酸,并释放一分子二氧化碳和氨.在光呼吸过程中产生的氨,细胞能通过谷氨酰胺—谷氨酸循环快速固定再次利用高效回收,这个过程消耗一分子ATP和NADPH.在陆生C3植物中,在光呼吸过程中产生的氨量比植物根部能吸收到的还要多,成为植物自身氮代谢的一个重要环节.而且相比起根部通过吸收硝酸根或直接从根瘤中得到氨的固定途径,光呼吸的氨固定效率要高出5到10倍.
C3植物的叶肉细胞的过氧化物酶体较多,而C4植物的过氧化物酶体大多数在维管束鞘细胞的薄壁细胞内.过氧化物酶体离叶绿体较近.换言之,C4的较远,光呼吸http://www.rixia.cc就相对较弱了.