Perbedaan Tanaman C3, Tanaman C4, dan Tanaman CAM

Jika membahas tentang fotosintesis, kita akan sering mendengar istilah tanaman C3, tanaman  C4, dan tanaman crassulacean acid metabolism (CAM). Istilah-istilah tersebut sebenarnya berhubungan dengan bagaimana tanaman melakukan fiksasi karbon.

 Tanaman  C3

Tanaman  C3 adalah tanaman yang menghasilkan senyawa dengan 3 atom karbon dari proses fiksasi karbon (CO2).yaitu phosphoglycerate (PGA). Phosphoglycerate (PGA) dihasilkan dari reaksi ribulose1,5-bisphosphate (RuBP) dan karbondioksida (CO2) yang dikatalisis oleh enzim ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase atau sering disebut dengan rubisco.
Namun sisi aktif dari rubisco yang mengkatalisis fiksasi karbon tersebut juga mempunyai kemampuan untuk mengikat oksigen (oksidasi) menghasilkan (CO2) atau yang sering disebut dengan fotorespirasi (Pembahasan tentang Fotorespirasi). Fotorespirasi dan fiksasi karbon (CO2) oleh rubisco saling berkompetisi sehingga fotorespirasi menurunkan efisiensi fotosintesis pada tanaman C3.

fotosintesis, tanaman c3, fiksasi karbon tanaman c3
Fiksasi Karbon pada Tanaman C3

 Tanaman C4

Tanaman C4 adalah tanaman yang menghasilkan senyawa dengan 4 atom karbon dari proses fiksasi karbon (CO2) oxaloacetate. Pada tanaman C4, Rangkaian proses fotosintesis terjadi di dua tempat, yaitu di sel mesofil daun dan di sel bundle-sheath. Fiksasi karbondioksida (CO2) dari udara terjadi di sel mesofil daun sedangkan siklus calvin terjadi pada sel bundle-sheath.
Oxaloacetate dihasilkan dari reaksi antara phosphoenolpyruvate (PEP) dan karbondioksida (CO2) yang dikatalisis oleh enzim PEP carboxylase. Berbeda dengan enzim rubisco pada tanaman C3, enzim PEP carboxylase tidak mempunyai kemampuan mengikat oksigen (O2) sehingga tidak terjadi fotorespirasi, selain itu PEP carboxylase juga mempunyai afinitas terhadap karbondioksida (CO2) yang lebih tinggi dibandingkan dengan rubisco.
Oxaloacetate yang merupakan hasil dari fiksasi karbondioksida (CO2) dari udara kemudian diubah menjadi malate yang kemudian diangkut ke sel bundle-sheath. Di dalam bundle-sheath, malate didekarboksilasi menghasilkan pyruvate dan melepaskan karbondioksida (CO2) yang kemudian masuk dalam siklus calvin seperti pada tanaman C3. Sedangkan pyruvate akan kembali ke sel mesofil daun dan diubah menjadi phosphoenolpyruvate (PEP) untuk mengikat karbondioksida (CO2) lagi dari udara.
C4, fiksasi karbon tanaman c4, pep
Fiksasi karbon pada tanaman C4

Tanaman CAM (crassulacean acid metabolism)

Tanaman CAM adalah tanaman yang dalam proses fotosintesisnya melakukan fiksasi karbon (CO2) pada malam hari dan siklus calvin di siang hari. Dinamakan crassulacean acid metabolism (CAM) karena mekanisme tersebut pertama kali ditemukan pada famili Crassulaceae
Stomata yang merupakan jalan masuknya udara ke daun akan membuka pada malam hari sehingga memungkinkan karbondioksida (CO2)  masuk ke dalam mesofil daun dan di fiksasi seperti yang terjadi pada tanaman C4, yaitu karbondioksida (CO2) berikatan dengan phosphoenolpyruvate (PEP) menghasilkan oxaloacetate yang kemudian diubah menjadi malate. Di siang hari, malate didekarboksilasi sehingga melepaskan karbondioksida (CO2). Karbondioksida (CO2) kemudian berikatan dengan rubisco dan masuk dalam siklus calvin seperti yang terjadi pada tanaman C3. Pada tanaman CAM, stomata di siang hari menutup, menyebabkan oksigen (O2) tidak memasuki sel namun konsentrasi Karbondioksida (CO2) dalam sel tinggi karena adanya dekarboksilasi malate.
Perbedaan fotosintesis pada tanaman C4 dan tanaman CAM adalah lokasi reaksi berlangsung. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Tanaman C4 melakukan fiksasi karbondioksida (CO2) dari udara terjadi di sel mesofil daun sedangkan siklus calvin terjadi di sel bundle-sheath namun tanaman CAM melakukan fiksasi karbondioksida (CO2) dari udara dan silkus calvin di satu sel, yaitu sel mesofil daun.

cam. tanaman CAM, fiksasi nkarbon pada tanaman CAM, fotosintesis pada tanaman CAM
Fiksasi Karbon pada Tanaman CAM


Modifikasi fotosintesis pada tanaman C4 dan CAM merupakan bentuk dari adaptasi tanaman untuk menghindari terjadinya fotorespirasi yang mengakibatkan berkurangnya efisiensi fotosintesis khususnya dalam fiksasi karbon. Penurunan fiksasi karbon dari fotorespirasi yang terjadi pada tanaman C3 cukup besar yaitu antara 25% hingga 50% tergantung pada kenaikan suhu lingkungan. Kenaikan suhu menyebabkan kenaikan laju fotorespirasi.
 Tanaman C4  contohnya jagung, tebu dan sorgum mempunyai habitat yang hangat sedangkan Tanaman CAM merupakan tanaman yang habitatnya di lingkungan yang panas sehingga jika tanaman C4  dan tanaman CAM tetap melakukan fiksasi karbon seperti tanaman C3, keduanya akan kehilangan efisiensi fiksasi karbon yang besar oleh karena itu tanaman C4  dan CAM melakukan modifikasi dalam fiksasi karbon dengan mekanisne yang telah dijelaskan diatas.


 

Load disqus comments

0 comments