Apa kemiripan fotosintesis pada tumbuhan C4 dan tumbuhan CAM

Itu kunci perbedaan antara tanaman C4 dan CAM adalah itu di pabrik C4, fiksasi karbon terjadi di kedua sel mesofil dan bundel sementara pada tanaman CAM, fiksasi karbon hanya terjadi dalam sel mesofil.

Table of Contents Show

Apa itu Tanaman C4?
Apa itu CAM Plants?
Apa Persamaan Antara C4 dan CAM Tanaman?
Apa Perbedaan Antara Tanaman C4 dan CAM?
Ringkasan - C4 vs. CAM Plants
Video yang berhubungan

Sebagian besar tanaman mengikuti siklus Calvin, yang merupakan jalur fotosintesis C3. Tanaman ini tumbuh di daerah yang ketersediaan airnya memadai. Selain itu, lebih dari 90% tanaman melakukan jalur sintesis karbohidrat C3. Namun, ada dua kategori tanaman lain juga. Mereka adalah tanaman C4 dan tanaman CAM. Tetapi tanaman C4 dan tanaman CAM ada di daerah kering dengan jumlah air yang terbatas. Mereka menggunakan jalur fiksasi karbon khusus untuk memperbaiki karbon dan juga untuk menjaga kadar air dalam tubuh tanaman mereka.

ISI

1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama2. Apa itu Tanaman C43. Apa itu CAM Tanaman4. Kesamaan Antara Tanaman C4 dan CAM5. Perbandingan Berdampingan - C4 vs CAM Plants dalam Bentuk Tabular

6. Ringkasan

Apa itu Tanaman C4?

Tanaman C4 adalah jenis tanaman yang menghasilkan senyawa 4-karbon; oksaloasetat sebagai produk stabil pertama dari proses fiksasi karbon. Tanaman C4 bersifat mesofitik. Oleh karena itu, tanaman C4 memanfaatkan jalur fotosintesis C4. Ini adalah jalur alternatif untuk meminimalkan pembukaan stomata di siang hari dan untuk meningkatkan efisiensi Rubisco, yang merupakan enzim yang awalnya terlibat selama fiksasi karbon. Dengan demikian, ini terjadi di kedua sel mesofil dan sel bundel selubung. Struktur khusus tempat fotosintesis C4 ini berlangsung adalah anatomi Kranz.

Gambar 01: Tanaman C4

Demikian juga, selama fotosintesis C4, tanaman C4 menggunakan phosphoenolpyruvate (PEP) (enzim alternatif yang ada dalam sel mesofil) selama langkah awal fiksasi karbon. PEP memiliki afinitas yang lebih tinggi untuk karbon dioksida daripada rubisco. Karenanya, karbon dioksida difiksasi oleh PEP menjadi oksaloasetat (C4) kemudian ke malat (C4) dan diangkut ke bundel sel-sel sarung. Di sini, malat akan didekarbilasi menjadi piruvat dan karbon dioksida. Karbon dioksida ini kemudian diperbaiki oleh Rubisco, hadir dalam sel bundel selubung. Di jalur C4, karbon dioksida diperbaiki di dua daerah daun.

Apa itu CAM Plants?

Tanaman CAM adalah jenis tanaman yang memanfaatkan fotosintesis CAM. CAM adalah metabolisme asam Crassulacean. Ini adalah jalur fiksasi karbon khusus yang ada pada tanaman yang tumbuh di bawah kondisi kering. Juga, mekanisme ini pertama kali ditemukan pada famili tumbuhan Crassulaceae. Lebih jauh lagi, mekanisme ini terjadi pada siang hari di mana stomata hadir dalam daun tetap tertutup.

Gambar 02: Tanaman CAM

Oleh karena itu, fotosintesis CAM mencegah kehilangan air oleh tanaman karena penguapan dan transpirasi. Tetapi pada malam hari, stomata membuka dan mengumpulkan Karbon dioksida. Kemudian karbon yang diserap ini menyimpan sebagai malat; senyawa empat karbon di vakuola. Malat berasal dari oksaloasetat yang merupakan senyawa stabil pertama yang diproduksi oleh tanaman CAM pada malam hari. Ini kemudian diangkut ke kloroplas dan diubah kembali menjadi karbon dioksida pada siang hari untuk memfasilitasi fotosintesis. Di sini, produk stabil pertama yang disintesis adalah asam 3-fosfogliserat. Seluruh proses hanya terjadi dalam sel mesofil.

Apa Persamaan Antara C4 dan CAM Tanaman?

Pabrik C4 dan pabrik CAM hadir di lingkungan yang memiliki ketersediaan air rendah.
Sel mesofil juga terlibat dalam jalur fiksasi karbon C4 dan CAM.

Apa Perbedaan Antara Tanaman C4 dan CAM?

Tanaman C4 dan CAM adalah dua jenis tanaman yang melakukan dua jalur fotosintesis berbeda yang berbeda dari fotosintesis C3. Tanaman C4 melakukan fotosintesis C4 sementara tanaman CAM melakukan fotosintesis CAM. Oleh karena itu, ini adalah perbedaan utama antara pabrik C4 dan CAM. Tanaman C4 sebagian besar bersifat mesofitik sedangkan tanaman CAM bersifat xerofitik. Oleh karena itu, ini adalah perbedaan lain antara tanaman C4 dan CAM.

Lebih lanjut, produk karbon pertama dari tanaman C4 adalah oksaloasetat sedangkan produk karbon pertama dari tanaman CAM adalah oksaloasetat pada malam hari dan PGA pada siang hari. Oleh karena itu, kita dapat mempertimbangkan ini juga sebagai perbedaan antara tanaman C4 dan CAM. Tanaman CAM dapat menyimpan CO2 di malam hari, tidak seperti tanaman C4. Selain itu, tanaman CAM dapat menyimpan air juga, tidak seperti tanaman C4.

Selain itu, tanaman C4 menunjukkan anatomi Kranz sedangkan tanaman CAM tidak menunjukkan anatomi Kranz. Juga, pada tanaman C4, fiksasi karbon terjadi di kedua sel mesofil dan sel bundel selubung sementara pada tanaman CAM, fiksasi karbon hanya terjadi pada sel mesofil. Jadi, ini adalah satu lagi perbedaan antara tanaman C4 dan CAM.

Di bawah ini adalah infografis tentang perbedaan antara tanaman C4 dan CAM.

Ringkasan - C4 vs. CAM Plants

Pabrik C4 dan CAM hadir di lingkungan kering. Oleh karena itu, mereka menggunakan jalur fiksasi karbon khusus untuk memperbaiki karbon dan juga untuk menjaga kadar air dalam tubuh tanaman. Tanaman CAM adalah jenis tanaman yang memanfaatkan fotosintesis CAM. Tanaman C4 adalah jenis tanaman yang menghasilkan senyawa 4-karbon; oksaloasetat sebagai produk stabil pertama dari proses fiksasi karbon. Perbedaan utama antara tanaman C4 dan CAM adalah bahwa pada tanaman C4, fiksasi karbon terjadi di kedua mesofil (oleh PEP), dan bundel sel selubung (oleh rubisco) sedangkan pada tanaman CAM fiksasi karbon hanya terjadi dalam sel mesofil.

Referensi:

1. "Tanaman C3, C4, dan CAM." Akademi Khan, Akademi Khan. Tersedia disini
2. "Tanaman C4: Definisi, Jenis & Contoh." Study.com, Study.com. Tersedia disini

Gambar milik:

1. "Penampang agave, pabrik CAM" Oleh Ninghui Shi - Pekerjaan sendiri, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Potongan melintang jagung, tanaman C4" Oleh Ninghui Shi - Pekerjaan sendiri, (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia

READ NEXT

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.

Pembahasan umum mengenai fotosintesis telah dijelaskan pada materi “Proses Fotosintesis dan Cara Mudah Menghafalkannya“. Materi umum mengenai fotosintesis tersebut menekankan pada tumbuhan C3 karena lintasan reaksi dalam siklus Calvin melalui jalur C3 atau molekul berkarbon 3 berupa fosfogliserat. Dalam pembahasan kali ini akan dijelaskan mengenai ciri ciri dan perbedaan tanaman C3, C4 dan CAM beserta contohnya. Berikut adalah ciri ciri tanaman C3, C4, dan CAM secara detail:

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

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).

Gambar 1. Anatomi daun C4 (Kranz Anatomy).

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.

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.

Baca juga : Harumnya Melon Parfum

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.

Gambar 2. Perbedaan proses mekanisme fotosintesis pada tumbuhan C3, C4 dan CAM.

Untuk mempermudah pemahaman, berikut adalah perbedaan tumbuhan C3, C4 dan CAM dalam bentuk tabel:


	– 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	Biasanya tidak ada sel-sel palisade dan terdapat vakuola yang besar di dalam mesofil
Kloroplas (tempat fotosintesis)	Mesofil daun (monomorfik)	Mesofil daun dan seludang
	Angiospermae: durian, apel, mangga	– Monokotil: tebu, jagung – Dikotil: famili Amaranthaceae	Tumbuhan sukulen/xerofit contoh: kaktus, lidah buaya
	Disebut C3 karena menghasilkan senyawa pertama berupa berkarbon tiga	Disebut C4 karena menghasilkan senyawa pertama berupa berkarbon empat	Mengikat CO2 pada malam hari dan siang hari stomata menutup
Kebutuhan energi ATP : NADPH
	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		PEP karboksilase kemudian RuBp karboksilase	– PEP karboksilase (malam) – RuBP karboksilase (siang)
		– 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
		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
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
		Ada, tapi hanya di seludang pembuluh dan bahkan hampir tidak melakukan fotorespirasi	Ada, tetapi hanya terjadi di sore menjelang malam hari
Hambatan fotosintesis oleh O2




Adaptasi terhadap lingkungan	Mudah beradaptasi ketika CO2 tinggi, habitat lahan basah	Mudah adaptasi di daerah kering dan banyak sinar matahari	Mudah adaptasi di lingkungan yang sangat kering.
Adaptasi dalam keadaan kekeringan hebat			Dapat tumbuh walaupun lambat
Temperatur optimum saat fotosintesis
Efek temperatur (30-40°C) pada penangkapan CO2
Produksi bahan kering per tahun			Rendah dan sangat beragam