Tugas Mk. Fistum 1.docx

PERBEDAAN TUMBUHAN C3, C4, DAN CAM Tumbuhan adalah organisme autotrof yang mampu menghasilkan makanan sendiri melalui proses fotosintesis. banyak faktor yang mempengaruhi proses tersebut salah satunya adalah faktor internal. dalam dunia tumbuhan, dikenal tanaman C3, C4, dan Cam sesuai dengan mekanisme fotosintesisnya. perbedaan proses fotosintesis pada tumbuhan C3, C4 dan CAM terutama pada tempat reaksi dan waktu reaksi. Berikut adalah ciri ciri tanaman C3, C4, dan CAM secara detail:

1. Tumbuhan/Tanaman C3 Adalah tumbuhan yang mendominasi sebagian besar di bumi (85%) dengan melakukan fotosintesis secara standar. Pada saat siklus Calvin, senyawa pertama yang melakukan fiksasi CO2 adalah fosfogliserat (molekul berkarbon 3) dengan bantuan enzim rubisco sehingga lintasan tersebut dinamakan C3. Tumbuhan ini tidak memiliki adaptasi fotosintesis untuk mengurangi laju fotorespirasi. Contoh tanaman C3 adalah mangga, padi, gandum, kedelai, dll 2. Tumbuhan/Tanaman C4 Adalah tumbuhan yang pada saat melakukan proses fotosintesis menggunakan lintasan C4. Hal yang membedakan dari tanaman C4 yakni daun dari tanaman C4 berupa Anatomi Kranz. Anatomi daun tersebut memiliki dua macam kloroplas (dimorfik) di dua tempat yakni sel mesofil dan seludang pembuluh (bundle-sheath). Perbedaan kedua tempat tersebut membuat tumbuhan C4 terjadi dua proses reaksi. Senyawa pertama yang melakukan fiksasi CO2 adalah oksaloasetat (molekul berkarbon 4) dengan bantuan enzim PEP karboksilase yang dilakukan di dalam sel mesofil. Selanjutnya, oksaloasetat dikonversi menjadi malat dan kemudian masuk ke dalam seludang pembuluh. Malat dipecah dan menghasilkan piruvat dan CO2. Piruvat akan menuju ke sel mesofil lagi untuk dikonversi menjadi PEP sedangkan CO2 akan di fiksasi oleh PGA dengan bantuan enzim rubisco. Tumbuhan C4 jumlahnya sekitar 3% dari tumbuhan berpembuluh. Contoh tanaman C4 adalah jagung, tebu, shorgum, dll. 3. Tumbuhan/Tanaman CAM Adalah tumbuhan yang saat melakukan fotosintesis menggunakan lintasan crassulacean acid metabolism (CAM) untuk meminimalkan laju fotorespirasi. Pemberian nama tersebut berdasarkan pertama kali ditemukannya lintasan reaksi tersebut pada Famili Crassulaceae. Saat ini ada sekitar 20 famili tumbuhan CAM seperti Cactaceae, Orchidaceae, Liliaceae, Bromeliaceae, dan Euphorbiaceae.

Metabolisme tumbuhan CAM yakni pembentukan asam malat dilakukan pada malam hari sedangkan penguraiannya terjadi pada siang hari. Perilaku tumbuhan ini adalah stomata membuka pada malam hari untuk menyerap CO2 sedangkan siang hari stomata menutup. Contoh tumbuhan CAM adalah Anggrek, Nanas, dan Kaktus. Persamaan antara tumbuhan C4 dan CAM adalah keduanya memiliki jalur metabolisme yang sama. Perbedaannya adalah tumbuhan C4 berbeda secara struktural dalam hal lintasan metabolismenya, sedangkan tumbuhan CAM berbeda dalam hal waktu. Dalam gambar berikut menjelaskan perbedaan ketiga jenis tumbuhan tersebut. Berikut adalah perbedaan tumbuhan c3, c4 dan cam dalam bentuk tabel: No.

Ciri Pembeda

Tumbuhan C3

Tumbuhan C4

Tumbuhan CAM Biasanya tidak ada sel-sel palisade dan terdapat vakuola yang besar di dalam mesofil

1.

Anatomi daun

- Sel fotosintesis tidak memiliki berkas yang jelas - Sel mesofil besar dan tidak rapat - Sel-sel seludang ikatan pembuluh kecil dan banyak

- Sel seludang pembuluh tertata dengan baik dan kaya organel - Sel mesofil tidak terlalu besar dan lebih rapat - Ikatan pembuluh lebih sedikit

2.

Kloroplas (tempat fotosintesis)

Mesofil daun (monomorfik)

Mesofil daun dan seludang (dimorfik)

Mesofil (monomorfik)

3.

Jenis Tanaman

Angiospermae: durian, apel, mangga

- Monokotil: tebu, jagung - Dikotil: famili Amaranthaceae

Tumbuhan sukulen/xerofit contoh: kaktus, lidah buaya

4.

Penggolongan

Disebut C3 karena menghasilkan senyawa

Disebut C4 karena menghasilkan senyawa pertama berupa

Mengikat CO2 pada malam hari dan siang hari

pertama berupa berkarbon tiga

5.

Kebutuhan energi ATP : NADPH Fiksasi CO2

stomata menutup

5:2

6,5:2

CO2 langsung masuk dalam sikulus calvin saat siang hari

Fiksasi CO2 melewati lintasan C4 yang terjadi di dua tempat yang berbeda (mesofil dan seludang)

Fiksasi CO2 melewati lintasan C4 yang terjadi di waktu yang berbeda (siang dan malam)

Kebutuhan air per penambahan berat kering Senyawa pertama yang dihasilkan Enzim pertama saat fiksasi CO2

450 – 950 g

250 – 350 g

18 – 55 g

Asam Asam fosfogliserat oksaloasetat Enzim pertama PEP saat fiksasi karboksilase CO2 kemudian RuBp karboksilase

Asam oksaloasetat - PEP karboksilase (malam) - RuBP karboksilase (siang)

10

Tempat reaksi

Sel-sel mesofil daun

- Sintesis asam malat di sel mesofil daun - Pemecahan asam malat di seludang pembuluh

Sintesis asam malat dan pemecahan asam malat terjadi di sel mesofil daun

11

Waktu fiksasi CO2

Siang hari

Sintesis asam malat dan pemecahan asam malat terjadi di siang hari

- Sintesis asam malat terjadi waktu malam hari - Pemecahan asam malat terjadi di siang hari

6.

7 8 9

3:2

berkarbon empat

12

Mekanisme membuka/menutup stomata

- Siang hari: stomata membuka - Malam hari: stomata menutup

- Siang hari: stomata membuka - Malam hari: stomata menutup

- Siang hari: stomata menutup - Malam hari: stomata membuka

13

Fotorespirasi

Ada

Ada, tetapi hanya terjadi di sore menjelang malam hari

14

Hambatan fotosintesis oleh O2 Kompensasi terhadap CO2 Laju fotosintesis Laju fotorespirasi Efisiensi terhadap H2O Adaptasi terhadap lingkungan

Ya

Ada, tapi hanya di seludang pembuluh dan bahkan hampir tidak melakukan fotorespirasi Tidak

30 – 70 ppm

0 – 10 ppm

Rendah Tinggi Kurang efisien Mudah beradaptasi ketika CO2 tinggi, habitat lahan basah Mati

Mati

15 16 17 18 19

20

Adaptasi dalam keadaan kekeringan hebat

21

Temperatur optimum saat fotosintesis Efek temperatur (3040°C) pada penangkapan CO2 Produksi bahan kering per tahun

22

23

Ya

0 – 5 ppm (dalam gelap) Tinggi Rendah Rendah Rendah Efisien Efisien Mudah adaptasi Mudah adaptasi di daerah di lingkungan kering dan yang sangat banyak sinar kering. matahari

15 – 25°C

30 – 40°C

Dapat tumbuh walaupun lambat ~35°C

Menghambat

Memacu

Memacu

20 – 25 ton

35 – 40 ton

Rendah dan sangat beragam