Vía de 4 carbonos

Esta mejora en la asimilación del CO2 atmosférico es posible gracias a que las carboxilaciones sucesivas se separan espacialmente para el CO2.

Por esta razón, las plantas C4 requieren un mayor nivel de exposición a la luz solar para un crecimiento óptimo.

[2]​ Este trabajo apareció con más detalle como una breve comunicación entre un grupo de investigadores que se publicó hasta 1965.

[3]​ El retraso se debe a la discrepancia entre los resultados obtenidos por los investigadores y los datos obtenidos en el laboratorio de Melvin Calvin, quien mantenía en ese momento estrecho contacto con el grupo hawaiano.

En ese momento, se pensaba que los ácidos dicarboxílicos tetracarbonados debían transferir un átomo de carbono a algún precursor.

Sin embargo, más tarde, cuando se descubrió que la enzima descarboxilante NADP-málica se localiza en grandes cantidades en las células de la vaina, quedó claro que el CO2 entraría en el ciclo de Calvin como resultado de la re-fijación, y esta hipótesis se descartó.

En 1970, Hatch y Slack, en una reunión internacional en Canberra, presentaron un esquema detallado de la fotosíntesis C4 del tipo NADP-malato deshidrogenasa, donde la audiencia sugirió que esta vía sirve para concentrar el CO2 en las células de la vaina.

En las plantas C4 la anatomía foliar generalmente se modifica de manera que se forman dos tipos celulares implicados en la fotosíntesis: las células de la vaina y las células del mesófilo que conforman la típica anatomía en corona o de Kranz.

El poder reductor probablemente lo tiene que proporcionar el malato procedente del mesófilo para reducir NADP por lo que, frecuentemente, las C4 con poca grana en las células de la vaina son formadoras de malato, es decir del tipo NAD-ME o PCK.

Vía de C4 (Hatch-Slack).
Corte de una sección de una hoja de una planta C4, específicamente el maíz. Se puede ver la estructura Kranz .