Fotosintesis pada Tumbuhan C3 C4 dan Cam Exact Study

17/10/2014 Fotosintesis pada Tumbuhan C3, C4, dan Cam - Exact Study Fotosintesis pada Tumbuhan C3, C4, dan Cam Diposkan oleh : Malik di : Jumat, 22 November 0 Muqtadir 2013 Comments A. Tumbuhan C3 Tanaman C3 lebih adaptif pada kondisi kandungan CO2 atmosfer tinggi. Sebagian besar tanaman pertanian, seperti gandum, kentang, kedelai, kacang-kacangan, dan kapas merupakan tanaman dari kelompok C3. Pada tanaman C3, enzim yang menyatukan CO2 dengan RuBP (RuBP merupakan substrat untuk pembentukan karbohidrat dalam proses fotosintesis) dalam proses awal assimilasi (enzim rubisco), juga dapat mengikat O2 pada saat yang bersamaan untuk proses fotorespirasi ( fotorespirasi adalah respirasi,proses pembongkaran karbohidrat untuk menghasilkan energi dan hasil samping, yang terjadi pada siang hari) . Jika konsentrasi CO2 di atmosfir ditingkatkan, hasil dari kompetisi antara CO2 dan O2 akan lebih menguntungkan CO2, sehingga fotorespirasi terhambat dan assimilasi akan bertambah besar. Tumbuhan C3 tumbuh dengan fiksasi karbon C3 biasanya tumbuh dengan baik di area dimana intensitas sinar matahari cenderung sedang, temperature sedang dan dengan konsentrasi CO2 sekitar 200 ppm atau lebih tinggi, dan juga dengan air tanah yang berlimpah. Tumbuhan C3 harus berada dalam area dengan konsentrasi gas karbondioksida yang tinggi sebab Rubisco sering menyertakan molekul oksigen ke dalam Rubp sebagai pengganti molekul karbondioksida. Konsentrasi gas karbondioksida yang tinggi menurunkan kesempatan Rubisco untuk menyertakan molekul oksigen. Karena bila ada molekul oksigen maka Rubp akan http://exactstudy.blogspot.com/2013/11/fotosintesis-pada-tumbuhan-c3-c4-dan-cam_7715.html 1/4 17/10/2014 Fotosintesis pada Tumbuhan C3, C4, dan Cam - Exact Study terpecah menjadi molekul 3-karbon yang tinggal dalam siklus Calvin, dan 2 molekul glikolat akan dioksidasi dengan adanya oksigen, menjadi karbondioksida yang akan menghabiskan energi. Pada tumbuhan C3,CO2 hanya difiksasi RuBP oleh karboksilase RuBP. Karboksilase RuBP hanya bekerja apabila CO2 jumlahnya berlimpah Contoh tanaman C3 antara lain : kedelai, kacang tanah, kentang, dll. B. Tumbuhan C4 Tumbuhan C4 dan CAM lebih adaptif di daerah panas dan kering. Pada tanaman C4, CO2 diikat oleh PEP (enzym pengikat CO2 pada tanaman C4) yang tidak dapat mengikat O2 sehingga tidak terjadi kompetisi antara CO2 dan O2. Lokasi terjadinya assosiasi awal ini adalah di sel-sel mesofil (sekelompok sel-sel yang mempunyai klorofil yang terletak di bawah sel-sel epidermis daun). CO2 yang sudah terikat oleh PEP kemudian ditransfer ke sel-sel “bundle sheath” (sekelompok sel-sel di sekitar xylem dan phloem) dimana kemudian pengikatan dengan RuBP terjadi. Karena tingginya konsentasi CO2 pada sel-sel bundle sheath ini, maka O2 tidak mendapat kesempatan untuk bereaksi dengan RuBP, sehingga fotorespirasi sangat kecil and G sangat rendah, PEP mempunyai daya ikat yang tinggi terhadap CO2, sehingga reaksi fotosintesis terhadap CO2 di bawah 100 m mol m-2 s-1 sangat tinggi. , laju assimilasi tanaman C4 hanya bertambah sedikit dengan meningkatnyaCO2. Sehingga, dengan meningkatnya CO2 di atmosfir, tanaman C3 akan lebih beruntung dari tanaman C4 dalam hal pemanfaatan CO2 yang berlebihan. Contoh tanaman C4 adalah jagung, sorgum dan tebu. C. Tumbuhan CAM Tumbuhan C4 dan CAM lebih adaptif di daerah panas dan kering. Crassulacean acid metabolism (CAM), tanaman ini mengambil CO2 pada malam hari, dan mengunakannya untuk fotosistensis pada siang harinya. Meski tidak menguarkan oksigen dimalam hari, namun dengan memakan CO2 yang beredar, tanaman ini sudah membantu kita semua menghirup udara bersih, lebih sehat, menyejukkan dan menyegarkan bumi, tempat tinggal dan ruangan. Jadi, cocok buat taruh di ruang tidur misalnya. Sayang, hanya sekitar 5% tanaman jenis ini. Tumbuhan CAM yang dapat mudah ditemukan adalah nanas, kaktus, dan bunga lili. Tanaman CAM , pada kelompok ini penambatan CO2 seperti pada tanaman C4, tetapi dilakukan pada malam hari dan dibentuk senyawa dengan gugus 4-C. Pada hari berikutnya ( siang hari ) pada saat stomata dalam keadaan tertutup terjadi dekarboksilase senyawa C4 tersebut dan penambatan kembali CO2 melalui kegiatan Rudp karboksilase. Jadi tanamanCAMmempunyai beberapa persamaan dengan kelompok C4 yaitu dengan adanya dua tingkat sistem penambatan CO2. Selama malam hari, ketika stomata tumbuhan itu terbuka, tumbuhan ii mengambil CO2 dan memasukkannya kedalam berbagai asam organic. Cara fiksasi karbon ini disebut metabolisme asam krasulase, atau crassulacean acid metabolism (CAM). Dinamakan demikian karena metabolisme ini pertama kali diteliti pada tumbuhan dari famili crassulaceae. Termasuk golongan CAM adalah Crassulaceae, Cactaceae, Bromeliaceae, Liliaceae, Agaveceae, Ananas comosus, dan Oncidium lanceanum. Jalur CAM serupa dengan jalur C4 dalam hal karbon dioksida terlebih dahulu dimasukkan kedalam senyawa organic intermediet sebelum karbon dioksida ini memasuki siklus Calvin. Perbedaannya ialah bahwa pada tumbuhan C4, kedua langkah ini terjadi pada ruang yang terpisah. Langkah ini terpisahkan pada dua jenis sel. Pada tumbuhan CAM, kedua langkah dipisahkan untuk sementara. Fiksasi karbon terjadi pada malam hari, dan siklus calvin berlangsung selama siang hari. Perbedaan Tanaman C3, C4 dan CAM Berdasarkan tipe fotosintesis, tumbuhan dibagi ke dalam tiga kelompok besar, yaitu C3, C4, http://exactstudy.blogspot.com/2013/11/fotosintesis-pada-tumbuhan-c3-c4-dan-cam_7715.html 2/4 17/10/2014 Fotosintesis pada Tumbuhan C3, C4, dan Cam - Exact Study dan CAM (crassulacean acid metabolism). Perbedaan tersebut dapat dilihat pada table di bawah ini. C3 lebih adaptif pada kondisi kandungan CO2 atmosfer tinggi enzim yang menyatukan CO2 dengan RuBP, juga dapat mengikat O2 pada saat yang bersamaan untuk proses fotorespirasi karbon dioxida masuk ke siklus calvin secara langsung. Disebut tumbuhan C3 karena senyawa awal yang terbentuk berkarbon 3 (fosfogliserat) C4 adaptif di daerah panas dan kering CAM (crassulacean acid metabolism) adaptif di daerah panas dan kering CO2 diikat oleh PEP yang Pada malam hari asam tidak dapat mengikat O2 malat tinggi, pada siang sehingga tidak terjadi hari malat rendah kompetisi antara CO2 dan O2 tidak mengikat karbon tidak mengikat karbon dioksida secara langsung dioksida secara langsung 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 Fotosintesis terjadi di Reduksi karbon melalui tinggi masuk ke dalam dalam sel mesofil dan sel lintasan C4 dan C3 dalam kelompok tumbuhan C3 seludang pembuluh sel mesofil tetapi waktunya berbeda Apabila stomata menutup akibat stress terjadi peningkatan fotorespirasi pengikatan O2 oleh enzim Rubisco Pengikatan CO2 di udara Pada malam hari terjadi melalui lintasan C4 di sel lintasan C4 pada siang mesofil dan reduksi hari terjadi suklus C3 karbon melalui siklus Calvin (siklus C3) di dalam sel seludang pembuluh Produk awal reduksi CO2 Produk awal reduksi CO2 Memiliki daun yang cukup (fiksasi CO2) adalah asam (fiksasi CO2) adalah asam tebal sehingga laju 3-fosfogliserat atau PGA oksaloasetat, malat, dan transpirasinya rendah aspartat ( hasilnya berupa asam-asam yang berkarbon C4) Terdiri atas sekumpulan Reaksinya berlangsung di Stomatanya membuka reaksi kimia yang mesofil daun, yang pada malam hari berlangsung di dalam terlebih dahulu bereaksi stroma kloroplas yang dengan H2O membentuk tidak membutuhkan energi HCO3 dengan bantuan http://exactstudy.blogspot.com/2013/11/fotosintesis-pada-tumbuhan-c3-c4-dan-cam_7715.html 3/4 17/10/2014 Fotosintesis pada Tumbuhan C3, C4, dan Cam - Exact Study dari cahaya mataharai secara langsung. Sumber energi yang diperlukan berasal dari fase terang fotosintesis Memerlukan energi sebanyak 3 ATP PGAL yang dihasilkan dapat digunakan dalam peristiwa yaitu sebagai bahan membangun komponen struktural sel, untuk pemeliharaan sel dan disimpan dalam bentuk pati enzim karbonik anhidrase Memiliki sel seludang di samping mesofil Pati diuraikan melalui proses glikolisis dan membentuk PEP Tiap molekul CO2 yang CO2 yang masuk setelah difiksasi memerlukan 2 bereaksi dengan air ATP seperti pada tanaman C4 difiksasi oleh PEP dan diubah menjadi malat Tanaman c4 juga Pada siang hari malat mengalami siklus calvin berdifusi secara pasif seperti peda tanaman C3 keluar dari vakuola dan dengan bantuan enzim mengalami dekarboksilasi Rubisko Melakukan proses yang sama dengan tanaman C3 pada siang hari yaitu daur Calvin Melakukan proses yang sama dengan tanaman C4 pada malam hari yaitu daur Hatch – Slack. COPYRIGHT © 2014 EXACT STUDY TEMPLATE BY : URANG-KURAI http://exactstudy.blogspot.com/2013/11/fotosintesis-pada-tumbuhan-c3-c4-dan-cam_7715.html 4/4