Tanaman C3 C4 Dan CAM

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TANAMAN “ TANAMAN C3, C4, dan CAM “

NAMA

: TOMMY KURNIAWAN KURNIAWAN SUBIANTO

NIM

: 105040207111016 1050402071110 16

KELOMPOK

: SELASA, JAM 07.30

ASISTEN

: SHOFIAH YASMIN

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2011

BAB I PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang Tanaman adalah makhluk hidup yang mendapat makanannya sendiri dengan fotosintesis. Berdasarkan tipe fotosintesis, tanama dibagi ke dalam tiga kelompok besar, yaitu C3, C4, dan CAM (crassulacean acid metabolism). Tanaman C4 dan CAM lebih adaptif di daerah panas dan kering dibandingkan dengan tanaman C3. Tanaman C3 dan C4 dibedakan oleh cara merekak mengikat CO 2 dari atmosfir dan produk awal yanhg dihasilkan dari proses asimilasi. Pada tanaman C3, enzim yang menyatukan CO2 adalah RuBP dalam proses awal asimilasi, yang juga dapat mengikat O 2 pada saat yang bersamaan untuk proses fotorespirasi. Jika konsentrasi CO 2 di atmosfir ditingkatkan, hasil dari kompetisi antara CO 2 dan O2 akan lebih menguntungkan CO 2, sehingga fotorespirasi terhambat dan asimilasi akan bertambah besar. Pada tanaman C4, CO 2 diikat oleh PEP yang tidak dapat mengikat O 2 sehingga tidak  terjadi kompetisi antara CO2 dan O2. Lokasi terjadinya assosiasi awal ini adalah di sel-sel mesofil. CO2 yang sudah terikat oleh PEP kemudian ditransfer ke sel-sel “bundle sheath” dimana kemudian pengikatan dengan RuBP terjadi. Tipe crassulacean acid metabolism (CAM) merupakan tipe tanaman yang mengambil CO 2 pada malam hari, dan menggunakannya untuk fotosintesis pada siang harinya. Tanaman CAM yang dapat mudah ditemukan adalah nanas, kaktus, dan bunga lili.

1.2.Tujuan -

Untuk mengetahui definisi tanaman C3, C4, dan CAM

-

Untuk mengetahui perbedaan tanaman C3, C4, dan CAM

-

Untuk mengetahui karakteristik tanaman CAM

-

Untuk mengetahui siklus pada tanaman C3, C4, dan CAM

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1.Definisi Tanaman C3 

Tanaman C3 adalah kelompok tumbuhan yang menghasilkan senyawa phosphor gliseric acid yang memiliki 3 atom C pada proses fiksasi CO 2 oleh ribose. (Budiarti,2008)



Tanaman C3 adalah tanaman yang memiliki pertama (dari hasil reaksi terang) atau karboksilasi berupa molekul dengan 3 atom C yaitu PGA. (Gardner,1991)



C3 carbon fixation is a metabolic pathway for carbon fixation in photosynthesis. The proses converts carbon dioxide and ribolose biphosphate (RUBP, 5-carbon sugar) intro 3-phosphoglycerate through the following reaction 6CO2+6 RUBP 12 3-phosphoglycerate. Terjemahan : (C3 fiksasi karbon merupakan metabolisme fiksasi karbon dalam fotosintesis. Proses ini mengkonversi karbondioksida ribulase biphosphate (RUBP, 5-karbon gula)

dalam

3-phosphogliserat

melalui

reaksi

6CO2+6

RUBP

12

3-

phosphoglycerate). a

(Anonymous ,2011) 

C3 plants are plant species that produce 3 C atoms in the PGA as the initial primary combustion products CO2. Terjemahan : (Tanaman C3 adalah spesies tanaman yang menghasilkan 3 atom C dalam PGA sebagai produk utama awal pembakaran CO2). (Salisbury,1998)

2.2.Definisi Tanaman C4 

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 menghasilkan asam 4 karbon sebagai produk  utama penambahan CO 2. (Salisbury,1998)



C4 carbon fixation is one of three biochemical mechanism, along with C3 and CAM photosynthesis, functioning in land plants to “fix” carbon dioxide. Terjemahan : (C4 fiksasi karbon merupakan salah satu dari mekanisme biokimia bersama dengan C3 dan CAM fotosintesis, berfungsi untuk memperbaiki karbondioksida di lahan tanaman) b

(Anonymous ,2011) 

C4 plants are a group of plants that perform preparatory dark reaction of  photosynthesis via the carbon 4 / 4C (lane hatch-slack) before entering the Calvin cycle, to minimize photorespiration purposes. Terjemahan : (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)

2.3.Definisi Tanaman CAM 

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)



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)



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. Terjemahan : (CAM fotosintesis adalah panjang fiksasi karbon di beberapa tanaman. Tanaman tersebut memperbaiki karbon dioksida di malam hari, disimpan sebagai empat karbon asam melate). c

(Anonymous ,2011) 

CAM plants are plants that grow in the desert and take CO2 in the atmosphere and carbon are also formed in part 4.

Terjemahan : (Tanaman CAM adalah tanaman yang tumbuh di kawasan gurun dan mengambil CO2 di atmosfer dan membentuk sebagian 4 karbon juga). (Bidwell,1974) 2.4.Perbedaan Tanaman C3, C4, dan CAM TANAMAN C3

TANAMAN C4

TANAMAN CAM

lebih adaptif pada kondisi

adaptif di daerah panas dan

adaptif di daerah panas

kandungan

kering

dan kering

enzim yang menyatukan CO 2

CO2 diikat oleh PEP yang

Pada malam hari asam

dengan

tidak

CO 2

atmosfer

tinggi

RuBP,

juga

dapat

dapat

mengikat

O 2 malat tinggi, pada siang

mengikat O2 pada saat yang

sehingga tidak terjadi kompetisi

hari

bersamaan

antara CO2 dan O2

Lintasan

tidak mengikat karbon dioksida

tidak mengikat karbon

siklus calvin secara langsung.

secara langsung

dioksida secara langsung

Disebut tumbuhan C3 karena

Sel

untuk

proses

malat

rendah

fotorespirasi karbon

dioxida

masuk

ke

seludang

pembuluh

Umumnya

tumbuhan

senyawa awal yang terbentuk  berkembang dengan baik dan

yang beradaptasi pada

berkarbon 3 (fosfogliserat)

keadaan kering seperti

banyak mengandung kloroplas

kaktus,

anggrek

dan

nenas Sebagian tinggi

besar

tumbuhan

masuk

ke

dalam

kelompok tumbuhan C3

Fotosintesis terjadi di dalam sel

Reduksi karbon melalui

mesofil

lintasan

dan

sel

seludang

pembuluh

C4

dan

C3

dalam sel mesofil tetapi waktunya berbeda

Apabila

stomata

menutup

Pengikatan CO2di udara melalui

Pada malam hari terjadi

terjadi

lintasan C4 di sel mesofil dan

lintasan C4 pada siang

peningkatan

fotorespirasi

reduksi karbon melalui siklus

hari terjadi suklus C3

pengikatan O2

oleh enzim

Calvin (siklus C3) di dalam sel

akibat

Rubisco

stress

seludang pembuluh (Gardner,1991)

2.5.Karakteristik Tanaman CAM 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 CO 2 dan menutup pada siang hari untuk mengurangi transpirasi. Fiksasi CO 2 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 (Salisbury,1998) 2.6.Siklus Pada Tanaman C3, C4, dan CAM -

Tanaman C3 Pada tanaman C3, enzim yang menyatukan CO 2 dengan RuBP (RuBP merupakan Substrat untuk pembentukan karbohidrat dalam proses fotosintesis) dalam proses awal assimilasi, juga dapat mengikat O 2 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 CO 2 dan O2 akan lebih menguntungkan CO 2, sehingga fotorespirasi terhambat dan assimilasi akan bertambah besar.

Gambar. Siklus Tanaman C3 -

Tanaman C4 Pada tanaman C4, CO 2 diikat oleh PEP (enzym pengikat CO 2 pada tanaman C4) yang tidak dapat mengikat O 2 sehingga tidak terjadi kompetisi antara CO 2 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). CO 2 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 CO 2 pada sel-sel bundle sheath ini, maka O 2 tidak mendapat kesempatan untuk bereaksi dengan RuBP, sehingga fotorespirasi sangat kecil and G sangat rendah, PEP mempunyai daya ikat yang tinggi terhadap CO 2, sehingga reaksi fotosintesis terhadap CO 2 di bawah 100 m mol m-2 s-1 sangat tinggi. , laju assimilasi tanaman C4 hanya bertambah sedikit dengan meningkatnya CO 2.

Gambar. Siklus Tanaman C4 -

Tanaman CAM Tumbuhan lain yang tergolong sukulen (penyimpan air) misalnya kaktus dan nanas memiliki adaptasi fotosintesis yang berbeda lagi. Tidak seperti tumbuhan umumnya, kelompok tumbuhan ini membuka stomata pada malam hari dan menutup pada siang hari. Stomata yang menutup pada siang hari membuat tumbuhan mampu menekan penguapan sehingga menghemat air, tetapi mencegah masuknya CO2. Saat stomata terbuka pada malam hari, CO2 di sitoplasma sel-sel mesofil akan diikat oleh PEP dengan bantuan enzim PEP karboksilase sehingga terbentuk  oksaloasetat kemudian diubah menjadi malat (persis seperti tumbuhan C-4). Selanjutnya malat yang terbentuk disimpan dalam vakuola sel mesofil hingga pagi hari. Pada siang hari saat reaksi terang menyediakan ATP dan NADPH untuk siklus Calvin-Benson, malat dipecah lagi menjadi CO2 dan piruvat. CO2 masuk ke siklus Calvin-Benson di stroma kloroplas, sedangkan piruvat akan digunakan untuk  membentuk kembali PEP. (Hopkins,2004)

DAFTAR PUSTAKA

a

Anonymous .2011.http://id.wikipedia.org/wiki/fotosintesis/  b

Anonymous .2011.http://www.scribd.com/tanaman c3,c4, dan cam.pdf  c

Anonymous .2011.http://yahooanswer.com/definisi-tanaman-c3-c4-cam.html/  (diakses tanggal 12 November 2011) Bidwell RGS. 1974. Plant Physiology . Macmillan.New York. Budiarti. 2008. Tumbuhan Berduri dengan Adaptasi Tinggi . http://www.sinarharapan.co.id/  Gardner, Franklin. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya . UI Press. Jakarta Hopkins WG, Hϋner NPA. 2004.  Introduction to Plant Physiology . Hoboken: John Wiley & Sons. Hal. 17-29. Lakitan, 1995. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Rajawali Grafindo, Jakarta th

Salisbury, Frank B. 1998. Photosynthesis 6  Edition. Cambridge University Press. London Salisbury, Frank. 1998. Plant Physiology . Wadsworth publishing. California