C4 фотосинтезі С4 фотосинтезі - алғашқы өнім төрт көміртекті (С4) қосылыс болатын фотосинтез. 1965 жылы кейбір өсімдіктерде (қант құрағы, жүгері, құмай, тары) фотосинтездің алғашқы өнімдері төрт көміртекті қышқылдар екендігі анықталды. Мұндай өсімдіктер С4 өсімдіктері деп аталды. 1966 жылы австралиялық ғалымдар Хэтч және Слэк С4 өсімдіктерінде іс жүзінде фотореспирация жоқ екенін және көмірқышқыл газын сіңіру әлдеқайда тиімді екенін көрсетті. С4 өсімдіктеріндегі көміртекті конверсиялау жолы Хэтч-Слак жолы деп аталды.
C4 өсімдіктері үшін жапырақтың ерекше анатомиялық құрылымы тән. Барлық өткізгіш шоқтар екі қабатты жасушалармен қоршалған: сырты мезофилл жасушалары, ал ішкі қабығы жасушалар. Көмірқышқыл газы мезофилл жасушаларының цитоплазмасында бекітілген, акцепторы - фосфоенолпируват (ПЭП, 3С), ПЭП карбоксилденуі нәтижесінде оксалоацетат (4С) түзіледі. Процесс PEP-карбоксилаза арқылы катализденеді. RuBP карбоксилазасынан айырмашылығы, PEP карбоксилазасының СО2-ге жоғары жақындығы бар және ең бастысы, О2-мен әрекеттеспейді. Мезофиллдің хлоропластарында жеңіл фазалық реакциялар белсенді болатын көптеген дәндер бар. Қабық жасушаларының хлоропластарында қараңғы фазаның реакциялары жүреді.
Оксалоацетат (4С) малатқа айналады, ол плазмодсматалар арқылы қабық жасушаларына тасымалданады. Мұнда ол декарбоксилденіп, сусыздандырылып, пируват, СО2 және НАДФН2 түзіледі.
Пируват мезофилл жасушаларына қайта оралады және ПЭП-тегі АТФ энергиясы есебінен қалпына келеді. СО2 қайтадан FHA түзілуімен RIBP карбоксилазасы арқылы бекітіледі. PEP регенерациясы ATP энергиясын қажет етеді, сондықтан C3 фотосинтезіне қарағанда шамамен екі есе көп энергия қажет.
