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亦称四碳二羧酸循环（ C4 -dicarboxylic cycle）。光合碳同化的辅助途径。起源于热带及亚热带的一些植物，在其光合作用的暗反应中，二氧化碳首次被固定的接受体是磷酸烯醇式丙酮酸（ PEP）。在 PEP羧化酶催化下形成 C4 -羧酸——草酰乙酸。在 NADP-苹果酸脱氢酶催化下，还原为苹果酸（ C4 -酸），它由叶肉细胞运到维管束鞘细胞的叶绿体中。经脱羧释放二氧化碳并形成 C3 -酸， C3 -酸又回到叶肉细胞，转变成 PEP，又可接受二氧化碳，该循环由于固定二氧化碳的最初产物是 C4 -酸故称为 C4 -途径。循环中被释放的二氧化碳留在原地，通过 C3 途径转变成糖。该途径功能是将外界二氧化碳运送到叶内部，提高核酮糖 -1， 5-双磷酸羧化酶加氧酶周围的二氧化碳浓度，以利于提高光合速率。其本身并不能完成净固定二氧化碳的作用，仅起改善供应二氧化碳的作用。
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