小麦体内只有一条固定CO₂的途径-卡尔文循环，也称为C₃途径；甘蔗除了具有C₃途径外，还有另外一条途径，即C₄途径。比较甘蔗和小麦的叶片结构发现，小麦的维管束鞘细胞不含叶绿体，光合作用的全过程在叶肉细胞叶绿体中完成。而甘蔗的叶肉细胞的叶绿体中基粒发达，维管束鞘细胞的叶绿体中无基粒。甘蔗细胞暗反应中CO₂固定过程如下图所示，能有效利用较低浓度的CO₂。