1. Điểm giống nhau
- Dù có cách thích nghi khác nhau với môi trường, cả ba nhóm thực vật đều có các đặc điểm chung sau:
- Mục đích: Đều là quá trình tổng hợp chất hữu cơ (C₆H₁₂O₆) từ các chất vô cơ (CO₂, H₂O) nhờ năng lượng ánh sáng.
- Giai đoạn Pha sáng: Hoàn toàn giống nhau về các phản ứng kích thích diệp lục, quang phân ly nước và tạo ra ATP, NADPH.
- Chu trình Calvin (Pha tối): Cả ba nhóm đều phải trải qua chu trình Calvin để tổng hợp nên AlPG, từ đó tạo ra glucose.
- Nguyên liệu: Đều sử dụng CO₂ và H₂O.

Quang hợp ở ba nhóm thực vật này có cùng mục tiêu: chuyển hóa CO₂ thành chất hữu cơ nhờ năng lượng ánh sáng. Tuy nhiên, chúng khác nhau về cơ chế cố định CO₂, vị trí và thời gian diễn ra, nhằm thích nghi với môi trường khác nhau.

 
1. Thực vật C3
Chu trình cố định CO₂: Diễn ra theo chu trình Calvin, enzyme chính là RuBisCO.
Sản phẩm đầu tiên: Hợp chất 3 carbon (3-phosphoglycerate).
Đặc điểm:

Hiệu quả cao trong điều kiện mát, ẩm, ánh sáng vừa.
Dễ bị hô hấp sáng (photorespiration) khi nhiệt độ cao hoặc nồng độ CO₂ thấp.
Ví dụ: Lúa, lúa mì, đậu tương.
 
2. Thực vật C4
Chu trình cố định CO₂: CO₂ được cố định lần đầu bởi enzyme PEP carboxylase thành hợp chất 4 carbon (oxaloacetate).
Vị trí:

Tế bào mô dậu: cố định CO₂ ban đầu.
Tế bào bao bó mạch: chu trình Calvin diễn ra.
Đặc điểm:

Giảm hô hấp sáng nhờ tách biệt không gian (spatial separation).
Hiệu quả cao trong điều kiện nóng, ánh sáng mạnh.
Tốn thêm năng lượng ATP so với C3.
Ví dụ: Ngô, mía, kê.
 
3. Thực vật CAM (Crassulacean Acid Metabolism)
Chu trình cố định CO₂: Giống C4 nhưng tách biệt theo thời gian.
Thời gian:

Ban đêm: CO₂ được cố định thành acid hữu cơ (malate) và tích trữ trong không bào.
Ban ngày: acid phân giải, giải phóng CO₂ cho chu trình Calvin.
Đặc điểm:

Giảm mất nước nhờ khí khổng mở ban đêm.
Thích nghi với môi trường khô hạn, sa mạc.
Ví dụ: Xương rồng, cây thơm (dứa), cây mọng nước.