C4 Photosynthesis

Definition / 定义

C4 光合作用：一种在高温、强光或干旱环境下更高效的光合作用途径。它先在叶肉细胞中把二氧化碳固定成四碳化合物（如草酰乙酸、苹果酸），再把二氧化碳“输送/浓缩”到维管束鞘细胞中进入卡尔文循环，从而显著降低光呼吸。常见于玉米、甘蔗、高粱等植物。
（注：与之相对的是更常见的 C3 光合作用；另有 CAM 光合作用。）

Pronunciation / 发音

/ˌsiː ˈfɔːr ˌfoʊtoʊˈsɪnθəsɪs/

Examples / 例句

Corn uses C4 photosynthesis.
玉米采用 C4 光合作用。

By concentrating CO₂ in bundle-sheath cells, C4 photosynthesis reduces photorespiration in hot, dry climates.
通过在维管束鞘细胞中浓缩二氧化碳，C4 光合作用能在炎热干燥的气候中减少光呼吸。

Etymology / 词源

“C4”里的 4 指的是这一路径最初形成并运送的中间产物是四个碳原子的化合物（四碳酸，如草酰乙酸/苹果酸）。该概念在 20 世纪中期植物生理学研究中逐步确立，并因 Hatch–Slack pathway（哈奇—斯莱克途径） 的经典工作而广为人知。

Related Words / 相关词

• C3 Photosynthesis
• CAM Photosynthesis
• Calvin Cycle
• Photorespiration
• Stomata
• Bundle Sheath Cell
• Phosphoenolpyruvate
• Carbon Fixation

Literary Works / 文学作品

• Campbell Biology（《坎贝尔生物学》）：在光合作用章节中系统对比 C3、C4 与 CAM。
• Plant Physiology and Development（Taiz & Zeiger，《植物生理学与发育》）：详细解释 C4 结构与生化机制（如“克兰兹结构”与 CO₂ 浓缩）。
• Hatch, M. D. & Slack, C. R.（1960s 经典论文）：早期阐明 C4 途径的关键实验与理论框架，学术写作中常直接使用 “C4 photosynthesis” 一词。