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還元的ペントースリン酸回路だけにより光合成炭素同化を行う植物．最初の光合成固定産物が三炭素化合物(3-ホスホグリセリン酸)であることから，こう呼ばれる．これに対し，光合成のCO2初期固定をC4ジカルボン酸回路により行う植物をC4植物，ベンケイソウ型有機酸代謝を行う植物をCAM植物と呼ぶ．Ｃ3植物には，クロレラなどの藻類やイネ，コムギ，ダイズ，ナタネ，ホウレンソウなど多くの植物が含まれる．大気CO2はRubiscoのカルボキシラーゼ反応により固定されるが，このとき同時にオキシゲナーゼ反応も起こり，高い光呼吸を示す．このため，最大光合成速度は一般にC4植物よりも低い．そのほか，光合成速度はより弱い光で飽和し始め，光合成適温もC4植物に比べ低い．単一種の光合成細胞により光合成を行っており，C4植物のような2種類の光合成細胞の分化はみられない．
