Der C4-Pfad ist eine Methode, mit der Pflanzen atmosphärisches Kohlendioxid in eine chemische Verbindung mit vier Kohlenstoffen umwandeln. About.com erklärt, dass Pläne, die diesen Pfad nutzen, normalerweise aus subtropischen Gebieten stammen. Beispiele sind Mais, Zuckerrohr, Sorghum, Hirse und Papyrus. Diese Pflanzen wachsen normalerweise in den Tropen in Breiten unter 45 Grad.
Während die Photosynthese normalerweise in den Blättern von Pflanzen stattfindet, findet sie bei Pflanzen, die den C4-Weg nutzen, in einer speziellen Blattstruktur, der Kranz-Anatomie, statt, die Leitbündel umfasst, die von Hüllenzellen umgeben sind. Sobald die Fixierung von Kohlendioxid abgeschlossen ist und es durch Tehmesophyllzellen in die Vier-Kohlenstoff-Verbindung umgewandelt wird, transportiert die Pflanze es zu den Hüllenzellen, wo Ribosco, das für die Photosynthese notwendige Enzym, gespeichert wird. Dieser Prozess verhindert, dass das Enzym Sauerstoff ausgesetzt wird und spart Energie für die Pflanze.
Reference.com sagt, dass die C4-Photosynthese Pflanzen einen Vorteil gegenüber denen bietet, die den klassischen C3-Typ der Photosynthese unter Dürrebedingungen sowie an Standorten mit begrenztem Kohlendioxid und Stickstoff verwenden. In C3-Pflanzen gehen bis zu 97 Prozent des Wassers durch Transpiration verloren. C4-Pflanzen machen etwa 5 Prozent der weltweiten Biomasse aus und fixieren 30 Prozent des terrestrischen Kohlenstoffs.
