Tabel 1. Perbedaan antara tanaman C3 dan C4
No | Sifat-sifat | C3 | C4 |
1 | Jalur utama fiksasi CO2 | C3 | C3 + C4 |
2 | Hasil pertama fiksasi CO2 | PGA | Oksaloasetat |
3 | Molekul penerima CO2 | RuBP | PEP |
4 | Enzim pada fiksasi CO2 | RuBP karboksilase | PEP karboksilase |
5 | O2 sebagai penghambat fotosintesis | ya | tidak |
6 | fotorespirasi | tinggi | rendah |
7 | Fotosintesis maksimum | 10 – 40 ppm | 30 – 90 ppm |
8 | Suhu opt. Fotosintesa | 15 – 30 oC | 30 – 45 oC |
9 | Kebutuhan cahaya untuk fotosintesis | 10 –40 % chy. Mthr. Pnh | Cahaya matahari penuh |
10 | Reaksi stomata thd CO2 | Kurang peka | Lebih peka |
Perbedaan Tanaman C3, C4 dan CAM
Berdasarkan tipe fotosintesis, tumbuhan dibagi ke dalam tiga kelompok besar, yaitu C3, C4, dan CAM (crassulacean acid metabolism). Perbedaan tersebut dapat dilihat pada table di bawah ini.
C3 | C4 | CAM (crassulacean acid metabolism) |
lebih adaptif pada kondisi kandungan CO2 atmosfer tinggi | adaptif di daerah panas dan kering | adaptif di daerah panas dan kering |
enzim yang menyatukan CO2 dengan RuBP, juga dapat mengikat O2 pada saat yang bersamaan untuk proses fotorespirasi | CO2 diikat oleh PEP yang tidak dapat mengikat O2 sehingga tidak terjadi kompetisi antara CO2 dan O2 | Pada malam hari asam malat tinggi, pada siang hari malat rendah Lintasan |
karbon dioxida masuk ke siklus calvin secara langsung. | tidak mengikat karbon dioksida secara langsung | tidak mengikat karbon dioksida secara langsung |
Disebut tumbuhan C3 karena senyawa awal yang terbentuk berkarbon 3 (fosfogliserat) | Sel seludang pembuluh berkembang dengan baik dan banyak mengandung kloroplas | Umumnya tumbuhan yang beradaptasi pada keadaan kering seperti kaktus, anggrek dan nenas |
Sebagian besar tumbuhan tinggi masuk ke dalam kelompok tumbuhan C3 | Fotosintesis terjadi di dalam sel mesofil dan sel seludang pembuluh | Reduksi karbon melalui lintasan C4 dan C3 dalam sel mesofil tetapi waktunya berbeda |
Apabila stomata menutup akibat stress terjadi peningkatan fotorespirasi pengikatan O2 oleh enzim Rubisco | Pengikatan CO2di udara melalui lintasan C4 di sel mesofil dan reduksi karbon melalui siklus Calvin (siklus C3) di dalam sel seludang pembuluh | Pada malam hari terjadi lintasan C4 pada siang hari terjadi suklus C3 |
Tumbuhan C4 dinamakan demikian karena tumbuhan itu mendahului siklus Calvin yang menghasilkan asam berkarbon -4 sebagai hasil pertama fiksasi CO2 dan yang memfiksasi CO2 menjadi APG di sebut spesies C3, sebagian spesies C4 adalah monokotil (tebu, jagung, dll)
Reaksi dimana CO2 dikonfersi menjadi asam malat atau asam aspartat adalah melalui penggabugannya dengan fosfoeolpiruvat (PEP) untuk membentuk oksaloasetat dan Pi.
Enzim PEP-karboksilase ditemukan pada setiap sel tumbuhan yang hidup dan enzim ini yang berperan dalam memacu fiksasi CO2 pada tumbuhan C4. enzim PEP-karboksilase terkandung dalam jumlah yang banyak pada daun tumbuhan C4, pada daun tumbuhan C-3 dan pada akar, buah-buah dan sel – sel tanpa klorofil lainnya ditemukan suqatu isozim dari PEP-karboksilase.
Reaksi untuk mengkonversi oksaloasetat menjadi malat dirangsang oleh enzim malat dehidrogenase dengan kebutuhan elektronnya disediakan oleh NHDPH. Oksaleasetat harus masuk kedalam kloroplas untuk direduksi menjadi malat.
Pembentukkan aspartat dari malat terjadi didalam sitosol dan membutuhkan asam amino lain sebagai sumber gugus aminonya. Proses ini disebut transaminasi.
Pada tumbuihan C-4 terdapat pembagian tugas antara 2 jenis sel fotosintetik, yakni :
- sel mesofil
- sel-sel bundle sheath/ sel seludang-berkas pembuluh.
Sel seludang berkas pembuluh disusun menjadi kemasan yang sangat padat disekitar berkas pembuluh. Diantara seludang-berkas pembuluh dan permukaan daun terdapat sel mesofil yang tersusun agak longgar. Siklus calvin didahului oleh masuknya CO2 ke dalam senyawa organic dalam mesofil.
Langkah pertama ialah penambahan CO2 pada fosfoenolpirufat (PEP) untuk membentuk produk berkarbon empat yaitu oksaloasetat, Enzim PEP karboksilase menambahkan CO2 pada PEP. Karbondioksida difiksasi dalam sel mesofil oleh enzim PEP karboksilase. Senyawa berkarbon-empat-malat, dalam hal ini menyalurkan atom CO2 kedalam sel seludang-berkas pembuluh, melalui plasmodesmata. Dalam sel seludang –berkas pembuluh, senyawa berkarbon empat melepaskan CO2 yang diasimilasi ulang kedalam materi organic oleh robisco dan siklus Calvin.
Dengan cara ini, fotosintesis C4 meminimumkan fotorespirasi dan meningkatkan produksi gula. Adaptasi ini sangat bermanfaat dalam daerah panas dengan cahaya matahari yang banyak, dan dilingkungan seperti inilah tumbuhan C4 sering muncul dan tumbuh subur.
NAMA : Yulianto Nugroho
NIM : 105050100111015
KELAS : D
Tidak ada komentar:
Posting Komentar