Der Hauptunterschied zwischen Mesophyll- und Bündelhüllenzellen besteht darin, dass in C4-Pflanzen lichtabhängige Reaktionen der Photosynthese in den Mesophyllzellen stattfinden, während lichtunabhängige Reaktionen oder der Calvin-Zyklus in den Bündelhüllenzellen stattfinden.
C4-Pflanzen sind eine Gruppe von Pflanzen, die eine C4-Photosynthese oder eine C4-Kohlenstofffixierung durchführen. Diese Pflanzen sind in der Lage, die Photorespiration zu minimieren, indem sie die anfängliche CO2-Fixierung und den Calvin-Zyklus im Weltraum trennen. Zu diesem Zweck verfügen sie über eine spezielle Zellanordnung, die als Kranz-Blattanatomie bezeichnet wird. In der Kranz-Anatomie ist jedes Gefäßbündel von Bündelhüllenzellen umgeben. Mesophyllzellen umgeben dann Bündelhüllenzellen.
Mesophyll- und Bündelhüllenzellen weisen strukturell und funktionell unterschiedliche Chloroplasten auf. Mesophyllzellen besitzen dünne Zellwände und zufällig angeordnete Chloroplasten mit gestapelten Thylakoiden. Sie haben kein Stärkekörnchen. Andererseits haben Bündelhüllenzellen dicke Zellwände und zentrifugal angeordnete Chloroplasten mit großen Stärkekörnern.
