葉肉細胞里的磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）經(jīng)PEP羧化酶的作用,與CO2結(jié)合,形成蘋果酸或天門冬氨酸.這些四碳雙羧酸轉(zhuǎn)移到鞘細胞里,通過脫羧酶的作用釋放CO2,后者在鞘細胞葉綠體內(nèi)經(jīng)核酮糖二磷酸(RuBP)羧化酶作用,進入光合碳循環(huán)
C4植物的名稱來由是二氧化碳被固定的第一種產(chǎn)物是蘋果酸（或天門冬氨酸）,是一種4碳化合物.維管束鞘細胞內(nèi)不具有磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,沒法固定外界二氧化碳,但具有卡爾文循環(huán)相關(guān)的酶類,因此可以合成淀粉.
而葉肉細胞含有磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶,可固定二氧化碳,并具有片層,進行光反應(yīng).
C4植物的維管束鞘細胞產(chǎn)生淀粉和葉肉細胞有完整的葉綠體卻不產(chǎn)生淀粉的原因是兩種不同的細胞內(nèi)的酶系的差異造成的.