C4植物起源于熱帶,在強(qiáng)光、高溫及干燥的氣候條件下,C4植物的光合速率要遠(yuǎn)大于C3植物.氣候干燥時(shí),葉片氣孔的開度變小,進(jìn)入葉肉的CO2也隨之減少,這就限制了Rubisco的羧化活性；氣溫高時(shí),CO2和O2在水中的溶解度雖均降低,但CO2溶解度降低得更迅速,這樣細(xì)胞液中CO2／O2的比值也降低,從而使得Rubisco的加氧活性升高,而羧化活性下降.在這些情況下,C3植物的光呼吸增強(qiáng).但C4植物的葉肉細(xì)胞中的PEPC對底物HCO-3的親和力極高,細(xì)胞中的HCO3-濃度一般不成為PEPC固定CO2的限制因素；C4植物由于有“CO22泵”濃縮CO2的機(jī)制,使得BSC中有高濃度的CO2,從而促進(jìn)Rubisco的羧化反應(yīng),降低了光呼吸,且光呼吸釋放的CO2又易被再固定；加之高光強(qiáng)又可推動(dòng)電子傳遞與光合磷酸化,產(chǎn)生更多的同化力,以滿足C4植物PCA循環(huán)對ATP的額外需求；另外,鞘細(xì)胞中的光合產(chǎn)物可就近運(yùn)入維管束,從而避免了光合產(chǎn)物累積對光合作用可能產(chǎn)生的抑制作用.