fisiologi tumbuhan-tipe tanaman c3,c4, dan cam
Post on 05-Aug-2015
1.420 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
LAPORAN FISIOLOGI TUMBUHAN
TANAMAN C3, C4, DAN CAM
Oleh:
NAMA : Fanita Widyah AlvianaNIM :115040200111044
AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
2012
PENDAHULUAN
1.1 Latar belakang
Tanaman adalah mahluk hidup yang mendapat makanannya sendiri dengan fotosintesis.
Berdasarkan tipe fotosintesis, tumbuhan dibagi ke dalam tiga kelompok besar, yaitu C3, C4, dan
CAM (crassulacean acid metabolism). Tumbuhan C4 dan CAM lebih adaptif di daerah panas dan
kering dibandingkan dengan tumbuhan C3.
Tanaman C3 dan C4 dibedakan oleh cara mereka mengikat CO2 dari atmosfir dan produk awal
yang dihasilkan dari proses assimilasi. Pada tanaman C3, enzim yang menyatukan CO2 adalah
RuBP dalam proses awal assimilasi, yang juga dapat mengikat O2pada saat yang bersamaan
untuk proses fotorespirasi . 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.
Tipe crassulacean acid metabolism ( CAM) merupakan tipe tanaman yang mengambil CO2 pada
malam hari, dan mengunakannya untuk fotosistensis pada siang harinya. Tumbuhan CAM yang
dapat mudah ditemukan adalah nanas, kaktus, dan bunga lili.
1.2 Tujuan
Mengetahui perbedaan tanaman C3 dan C4Mengetahui karakteristik tanaman CAMMengetahui siklus pada tanaman C3 dan C4
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Definisi tanaman C3
Tumbuhan C3 merupakan tumbuhan subtropis yang menghasilkan glukosa dengan
pengolahan CO2 melalui siklus Calvin, yang melibatkan enzim Rubisco sebagai penambat
CO2. (Anonymousa, 2011)
Tanaman C3 adalah spesies tanaman yang menghasilkan 3 atom C dalam PGA sebagai
produk utama awal pembakaran CO2. (Sulisbury, 1995)
Tanaman C3 adalah tanaman yang mempunyai lintasan atau siklus PCR (Photosynthetic
Carbon Reduction) atau sering disebut siklus calvin yang dapat menghasilkan asam organik
yang mengandung 3 atom C dan jaringan yang terlibat dalam proses fotosintesis adalah
jaringan mesofil. Lintasan itu dimulai dari pengikatan CO2 dengan RBP dan RuBP.
(Sitompul, 1995)
Tanaman C3 adalah kelompok tumbuhan yang menghasilkan senyawa phospho gliseric acid
yang memiliki 3 atom C pada proses fiksasi CO2 oleh ribolusa diphosphat. (Budiarti, 2008)
C3 plants involve direct carbon fixation of CO2. That is, the initial steps involve the
CO2 being bound to ribulose bisphosphate to produce two molecules of three-
carbon compound (i.e. 3-phosphogylycerate). The key enzyme that catalyzes carbon
fixation is rubisco . (Anonymousb, 2011)
C3 plant is a plant that produces the 3-carbon compound phosphoglyceric acid as the first
stage of photosynthesis. (Anonymousc, 2010)
2.2 Definisi tanaman C4
Tumbuhan C4 adalah tumbuhan tropis yang melibatkan dua enzim di dalam pengolahan
CO2 menjadi glukosa yaitu Enzim phosphophenol pyruvat carboxilase (PEPco) adalah enzim
yang akan mengikat CO2 dari udara dan kemudian akan menjadi oksaloasetat yang akan
diubah menjadi malat. (Anonymousd, 2011)
Tanaman C4 adalah tanaman yang menghasilkan asam 4 karbon sebagai produk utama
penambahan CO2. (Salisburry, 1998)
Tanaman C4 adalah kelompok tumbuhan yang melakukan persiapan reaksi gelap fotosintesis
melalui jalur 4 karbon / 4C (jalur hatch- slack) sebelum memasuki siklus calvin, untuk
meminimalkan keperluan fotorespirasi. (Budiarti, 2008)
Tanaman C4 adalah tanaman dengan hasil pertama dalam fotosintesis di mesofil berupa suatu
molekul dengan 4 atom C.(Gardner, 1991)
Tanaman C4 adalah tanaman yang memiliki lintasan tambahan di samping lintasan C3 yaitu
dikenal dengan nama lintasan PCR yang menghasilkan asam organic yang mengandung 4
atom C, yang terpindah dari sel bunga karang, yang merupakan tempat siklus PCR dan
lintasan ini dimulai dari peningkatan CO2 kepada DEP (phodperol piruvat). (Sitompul, 1995)
C4 plant are plants that produces the 3-carbon compound phosphoglyceric acid as the first
stage of photosynthesis. (Anonymousa, 2010)
C4 carbon fixation is one of three biochemical mechanism, along with C3 and CAM
photosynthesis, functioning in land plants to “fix” carbon dioxide. (Anonymousd, 2011)
2.3 Definisi tanaman CAM
Tanaman CAM adalah tanaman yang dapat berubah seperti tanaman C3 pada saat pagi hari
(suhu rendah) dan dapat berubah seperti tanaman C4 pada siang hari dan malam hari.
(Gardner, 1991)
Tanaman CAM adalah tanaman yang membuka pada malam hari dan menutup pada siang
hari, memiliki laju fotosintesis yang rendah bila dibandingkan dengan tanaman C3 dan C4.
(Lakitan, 1995)
CAM plant is a plant that utilizes the Crassulacean acid metabolism (CAM) as
anadaptation for arid conditions. CO2 entering the stomata during the night is converted
into organic acids , which release CO2 for the Calvin Cycle during the day, when
the stomata are closed (Anonymousa, 2011)
CAM photosynthesis is an elaborate carbon fixation pathway in some plants. These plants fix
carbon dioxide during the night, storing it as the four carbon acid melate
(Anonymousd, 2011)
2.4 Perbedaan tanaman C3 dan C4
Sifat pembeda Tanaman C3 Tanaman C4
Suhu optimum Tanaman C3 (Tanaman Musim Dingin) mempunyai suhu optimum 55-75 0F proses fotosintesisberlangsung pada suhu 32-95 0F
Tanaman C4 (Tanaman Musim Panas) mempunyai suhu optimum 75-95 0F proses fotosintesisberlangsung pada suhu 55-105 0F
Kadar fotosintesis Lebih rendah Lebih tinggi
Enzim pada fiksasi CO2 RuBP Carboxylase PEP Carboxylase
Kebutuhan energi Lebih sedikit Lebih banyak
Adaptasi dalampengikatan CO2
Terdapat dalam kawasan sejuk, lembab ke panas dan keadaan yang lembab
Terdapat dalam kawasan yang panas, keadaan kering dan sedikit lembab
Cara kedua tumbuhan memfiksasi CO2
CO2 hanya difiksasi RuBP oleh karboksilase RuBP hanya bekerja apabila CO2jumlahnya melimpah
Enzim karboksilase PEP memfiksasi CO2 pada akseptor karbon lain yaitu PEP. Karboksilase PEP memiliki daya ikat yang lebih tinggi
terhadap CO2daripada karboksilase RuBP. Oleh karena itu tingkat CO2 menjadi sangat rendah pada tumbuhan C4
Fotorespirasi Tinggi Rendah
Hasil pertama fiksasi CO2
Ya Tidak
Fotosintesis maksimum 10 – 40 ppm 30 – 90 ppm
(Prasetyo, 2008)
2.5 Karakteristik tanaman CAM
Tanaman CAM adalah tumbuhan sukulen yang pada umumnya tidak memiliki lapisan sel
palisade yang teratur. Sel daun dan ranting merupakan sel mesofil bunga karang. Terdapat sel
bundle sheath tetapi sel tersebut tidak banyak berbeda dengan sel mesofil. Pada CAM,
pembentukan asam malat pada malam hari, dibarengi dengan penguraian gula, pati, atau polimer
glukosa yang mirip dengan pati. (Anonymous, 2011)
Tanaman CAM (Crassulation Acid Metabolism Plants) pada dasarnya adalah tanaman sukulen
yaitu tanaman yang berdaun atau berbatang tebal yang bertranspirasi rendah. Dalam kondisi
kering, stomata pada malam hari akan terbuka untuk mengabsorbsi CO2dan menutup pada siang
hari untuk mengurangi transpirasi. Fiksasi CO2 tanaman CAM sama seperti tanaman C4, hanya
saja terjadinya pada malam hari dan energi yang dibutuhkan diperoleh dari glikolisis. Namun
dalam kondisi cukup lemah, banyak spesies CAM merubah fungsistomata dan karboksilasi
seperti tanaman C3.Tanaman CAM juga mempunyai metode fisiologis untuk mereduksi
kehilangan air dan menghindari kekeringan. (Salisburry, 1998)
Berdasarkan literatur lain, dijelaskan bahwa karakteristik tanaman CAM adalah sebagai berikut:
1. Membuka stomatanya pada malam hari menggabungkan CO2 ke dalam asam organik.
2. Selama siang hari stomatanya tertutup dan CO2 akan dilepaskan dari asam organik untuk di
gunakan dalam siklus calvin.
3. Pada malam hari terjadi lintasan C4 dan siang hari terjadi siklus C3.
4. Kelompok tumbuhan ini umumnya adalah tumbuhan jenis sukulen yang tumbuh di daerah
kering.
(Anonymousa, 2010)
2.6 Siklus pada tanaman C3, C4 dan CAM
Pada tanaman C3, enzim yang menyatukan CO2 dengan RuBP (RuBP merupakan Substrat untuk
pembentukan karbohidrat dalam proses fotosintesis) dalam proses awal assimilasi, 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. (Anonymousb, 2011)
gambar 1: siklus pada tanaman C3
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 meningkatnya CO2
gambar 2: siklus pada tanaman C4
(Anonymousc. 2010)
Siklus tanaman CAM.
Spesies CAM mengikat CO2menjadi asam beratom C-4 dengan PEP karboksilase seperti spesies
tumbuhan C4, hanya bedanya terjadi pada malam hari pada saat stomata terbuka dan energi yang
diperlukannya diperoleh melalui proses glikolisis. Radiasi matahari menyebabkan penutupan
stomata dan penyinaran daun: energy cahaya ini digunakan untuk menjalankan daur Calvin,
yaitu dengan mengambil CO2 dari asam beratom C-4 seperti pada reaksi di dalam sel-sel
seludang ikatan pembuluh spesies C4. Kloroplas tumbuhan CAM lebih mirip dengan kloroplas
spesies C3. Dalam kondisi kelembaban yang menguntungkan, banyak spesies CAM berubah
fungsi stomatanya dan karboksilasinya serupa dengan spesies C3. (Gardner, 1991)
Gambar3. Siklus tanaman CAM
(Anonymousc.2011)
DAFTAR PUSTAKA
Anonymousa, 2011. Fotosintesis. (Online), (http://www.google.com . Diakses pada tanggal 10
Juni 2012).
Anonymousb. 2011. Fotosintesis. (Online), (http://id.wikipedia.org/wiki/Fotosintesis . diakses
tanggal 10 Juni 2012).
Anonymousc.2011.Klasifikasi Perbanyakan Tanaman. (Online),
(http://agrimaniax.blogspot.com/2010/05/klasifikasi-perbanyakan-tanaman.html , diakses 10 Juni
2012).
Anonymousd.2011.Fotosintesis. (Online), (http://id.answers.yahoo.com/question/index?
qid=20080524220224AAC70W4 . Diakses tanggal10 Juni 2012).
Budiarti. 2008. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia, Jakarta
Gardner. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. UI Press. Jakarta
Lakitan, 1995. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Rajawali Grafindo, Jakarta
Salisburry, Frank B. 1998. Photosynthesis 6th Edition. Cambridge University Press. London
Sitompul, SM. 1995. Fisiologi Tanaman Tropis. Universitas Mataram. Lombok.
top related