Med fotosintezo rastline porabljajo energijo iz sonca za tvorbo sladkorja iz ogljikovega dioksida in vode. Z rastjo temperature pa fotosinteza v večini rastlin postaja vse bolj neučinkovita in v vročem vremenu močno zmanjša njihovo produktivnost. C4 rastline - ki obsegajo le 3 odstotke cvetočih rastlin - so razvile nadomestno sredstvo za fotosintezo, ki jim omogoča ohranjanje učinkovitosti, tudi v vročem vremenu. Po besedah upokojenega profesorja biologije s Harvarda Johna W. Kimballa kljub majhnemu številu vrst C4 opravijo četrtino fotosinteze na kopnem.
Navadna koruza preživi toploto in svetlo sonce s fotosintezo C4.Sladkorni trs
Fotosintetska učinkovitost večine rastlin - hitrost pretvorbe svetlobne energije v kemično energijo, ki jo lahko uporabijo za povečanje rasti in življenjskih procesov - se giblje med 1 in 4 odstotki, višje vrednosti pa pripadajo gojenim pridelkom. Sladkorna rastlina, rastlina C4, kaže fotosintetsko učinkovitost približno 7 odstotkov, kar je ena najvišjih zabeleženih naravnih stopenj fotosintetske učinkovitosti na Zemlji. Fotografska sinteza C4, ki z izolacijo procesov v različnih delih rastline izloči nekaj energijskih odpadkov fotosinteze, predstavlja učinkovitost sladkornega trsa. Sladkorna trst je eden od mnogih primerov rastlin C4, ki jih najdemo v tropih.
Sladkorni trsKoruza
Čeprav večina rastlin C4 raste v tropih, kjer jim stalna toplota daje prilagodljivo prednost, najbolj znan pridelek na zahodnem svetu uporablja tudi fotosintezo C4. Dejansko fotosinteza C4 deloma predstavlja uspeh koruze kot pridelka. Po podatkih žitnih kmetov v Ontariu pridelek koruze podvoji dvakrat večino drugih žitnih rastlin, koruzne rastline pa dajo tudi dvakrat večjo rast na leto kot povprečni zmerni gozd. Medtem ko se drugi pridelki zadržujejo v dolgih dneh in visoki vročini poleti, kar zmanjšuje sposobnost sintetiziranja energije zase, C4 fotosinteza koruzi omogoča nadaljnjo učinkovito proizvodnjo energije, kar rastlinam omogoča, da rastejo in uspevajo tudi v najbolj zahtevnih pogojih.
Koruza
Kaktusi
Večina rastlin C4 deluje tako, da izolira fotosintetske procese v različnih delih obrata, kjer velika toplota ne more povzročiti neučinkovitosti. Kaktusi pa spadajo v skupino rastlin C4, imenovane CAM rastline, ki uporabljajo obliko fotosinteze C4, ki izvaja fotosintetske procese v različnih obdobjih dneva, da bi povečali učinkovitost in zmanjšali izgubo vode. Ponoči kaktusi odprejo pore na svojih listih, ki omogočajo vstop ogljikovega dioksida - potrebne sestavine za fotosintezo. Če se čez dan odprejo, te pore povzročajo tudi velike izgube vode, saj voda iz njih izhlapi. Ponoči so izgube vode minimalne. Kaktusi so podvrženi fotosintetični poti C4 in izdelke shranijo v svoje celice. Ko sonce vzhaja in temperature naraščajo, kaktusi zaprejo pore na listju in s pomočjo shranjenih izdelkov C4 dokončajo postopek fotosinteze.
Kaktusi
