Le différence clé entre la mésophylle et les cellules de la gaine du faisceau est que dans les plantes C4, les réactions de photosynthèse dépendant de la lumière ont lieu dans les cellules de la mésophylle, tandis que les réactions indépendantes de la lumière ou le cycle de Calvin ont lieu dans les cellules de la gaine du faisceau.
Les plantes C4 sont un groupe de plantes qui réalisent la photosynthèse C4 ou la fixation du carbone C4. Ces plantes sont capables de minimiser la photorespiration en séparant la fixation initiale du CO2 et le cycle de Calvin dans l'espace. Pour ce faire, ils ont un arrangement cellulaire spécial appelé anatomie de la feuille de Kranz. Dans l'anatomie de Kranz, chaque faisceau vasculaire est entouré de cellules de gaine de faisceau. Les cellules de mésophylle entourent ensuite les cellules de la gaine du faisceau.
Les cellules de la mésophylle et de la gaine du faisceau ont des chloroplastes structurellement et fonctionnellement différents. Les cellules mésophylles possèdent des parois cellulaires minces et des chloroplastes disposés au hasard avec des thylakoïdes empilés. Ils n'ont pas de granules d'amidon. D'autre part, les cellules de gaine de faisceau ont des parois cellulaires épaisses et des chloroplastes disposés de manière centrifuge avec de gros granules d'amidon.
