Pada pengelompokkan ini tanaman dikelompokkan menjadi 2 kelompok tanaman yang didasarkan pada hasil pertama penambatan CO2 dan tanggapannya terhadap lama penyinaran.
Berdasarkan hasil pertama penambatan CO2, maka tanaman dibedakan atas 3 golongan utama, yaitu Tanaman C3, Tanaman C4 dan Tanaman CAM (Crassulasean Acid Metabolism).
- Tanaman C3, adalah tanaman yang menghasilka asam fosfogliserat sebagai hasil dari fiksasi atau penambatan CO2. Senyawa yang menambat CO2 adalah Rudp dengan bantuan enzim Rudp karboksilase. Asam PGA ini dengan cepat diubah menjadi heksosa (glukosa) atau daur Calvin. Contoh tanaman C3 ini adalah tanaman yang tumbuh pada daerah iklim sedang (temperate), misalnya kentang, bayam, gandum, bit, kedelai, dan tembakau.
- Tanaman C4 adalah tanaman yang menghasilkan asam Oksalo asetat sebagai hasil pertama dari penambatan CO2, senyawa yang menfiksasi CO2 adalah fosfoenol piruvat dengan bantuan enzim PEP karboksilase, enzim ini 100 kali lebih giat dibandingkan dengan Rudp Karboksilase. Asam Oksalo asetat diubah menjadi asam malat atau asam aspartat. Contoh tanaman yang termasuk kedalam golongan ini adalah jagung, tebu, sorgum, dan rumpu-rumput savana.
No
|
Sifat-sifat
|
C3
|
C4
|
1
|
Jalur utama fiksasi CO2
|
C3
|
C3 + C4
|
2
|
Hasil pertama fiksasi CO2
|
PGA
|
Oxalo asetat
|
3
|
Molekul penerima CO2
|
Rudp
|
PEP
|
4
|
Enzim pada fiksasi CO2
|
Rudp Karboksilase
|
PEP ase
|
5
|
O2 sebagai phbt FS
|
Ya
|
Tidak
|
6
|
Fotorespirasi
|
Tinggi
|
Rendah
|
7
|
Chloroplas
|
1 tipe
|
2 Tipe
|
8
|
Fotosintesis maksimum
|
10 – 40 ppm
|
30 – 90 ppm
|
9
|
Suhu opt Fotosintesa
|
15 – 30o C
|
30-45o C
|
10
|
Kebutuhan Chy utk FS
|
10-40% chy matahari penuh
|
Cahaya matahari penuh
|
11
|
Translokasi Fotosintesis
|
Lambat
|
Cepat
|
12
|
Rasio Transpirasi
|
450-950 (g H2O/g berat kering)
|
250-350 (g H2O/berat kering)
|
13
|
Reaksi Stomata thd CO2
|
Kurang Peka
|
Lebih peka
|
- Tanaman CAM karakteristik untuk daerah arid, panas seperti gurun. Kebanyakan berupa tanaman sukulen dan mempunyai kutikula yang khas dengan vakuola yang besar dan lapisan sitoplasmanya tipis. Dari ribuan spesies CAM, mayoritas (26) famili monokotiledon dan dikotiledon angiospermae : Agaveceae, Bromeliaceae, Cactaceae, Orchidaceae, karena langka air, tanaman CAM mengembangkan tipe metabolisme yang spesifik yang memungkinkan fiksasi CO2 dengan kehilangan air lewat transpirasi yang minimum.
Jalur Fotosintesis
|
∑ Molekul yang digunakan
|
Kehilangan molekul Air
|
|
ATP
|
NADPH
|
||
C3
|
3
|
2
|
-500
|
C4
|
4 – 5
|
2
|
-250
|
CAM
|
5,5 – 6,5
|
2
|
-50
|
Metabolisme yang dikembangkan diantara tanaman CAM langsung berhubungan dengan kondisi lingkungan yang dialami. Selama siang hari, ketika temperatur tinggi, stomatanya menutup untuk meminimalkan kehilangan air lewat transpirasi. Pada saat yang bersamaan penetrasi CO2 atmosfir pada organ asimilasi sangat dikurangi. Pada malam hari, ketika temperatur tunrun dan kelembaban relatif meningkat (khas untuk area gurun), tanaman CAM membuka stomatanya yang memungkinkan aliran CO2 bebas dan pada kondisi semacam ini kehilangan air karena transpirasi rendah, Tersedianya CO2 tidak dapat digunakan untuk fiksasi dalam siklus Benson-Calvin, karena selama malam hari tidak terbentuk energi (ATP, NADPH) dari fotosintesis fase terang.
Selanjutnya tanaman CAM, menfiksasi CO2 yang tersedia sepanjang malam dan disimpan dalam bentuk malate sampai ada cahaya (siang hari) dan tersedialah produk fotosintesis fase terang. Pada malam hari, serupa dengan tanaman C4 tanaman CAM mengikat CO2 dalam bentuk HCO3-
Yang termasuk golongan CAM adalah Crassulaceae, Cactaceae, Bromeliaceae, Liliaceae, Agaveceae, Ananas comosus, dan Oncidium lanceanum. Beberapa tanaman CAM dapat beralih ke jalur C3 bila keadaan lingkungan lebih baik.