Pintar Pelajaran Fotosintesis Tanaman C3 C4 Cam

Fotosintesis Tanaman C3 C4 CAM - Jalur fiksasi CO₂ yang telah kita pelajari di depan merupakan jalur fiksasi CO₂ pada tumbuhan C3, contohnya pada tanaman kedelai. Pada flora C3 siklus Calvin terjadi di sel-sel mesofil. Bagaimana dengan flora C4 dan CAM? Apakah siklus Calvin juga terjadi dalam sel-sel mesofil? Apa perbedaan ketiga jenis tanaman tersebut dalam fiksasi CO₂? Pada tumbuhan C4, CO₂ yang diikat sel-sel mesofil akan diubah terlebih dulu menjadi oksaloasetat (senyawa 4C), setelah bereaksi dengan PEP (fosfoenolpiruvat). Penggabungan ini dikatalisir oleh PEP karboksilase. Selanjutnya dengan derma NADPH2, oksaloasetat diubah menjadi malat (senyawa 4C). Senyawa ini lalu memasuki sarung berkas pembuluh. Malat, dalam sel-sel sarung berkas pembuluh, mengalami dekarboksilasi menjadi piruvat dan CO₂. Selanjutnya, CO₂ memasuki jalur siklus Calvin.

Perhatikan bagan reaksi penangkapan CO₂ pada tanaman C4 berikut.

1) Di tempat mesofil :

Gambar 1. Reaksi penangkapan CO₂ tumbuhan C4 di tempat mesofil

2) Di sarung berkas pengangkut :

Gambar 2. Reaksi penangkapan CO₂ tanaman C4 di tempat mesofil

Jalur C4 lebih efisien daripada tumbuhan C3 dalam hal fiksasi CO₂. Mengapa demikian? Sistem fiksasi CO₂ pada tanaman C4 bekerja pada konsentrasi CO₂ jauh lebih rendah (sebesar 1–2 ppm) daripada pada sistem C3 (> 50 ppm). Dengan demikian, pada hari yang amat panas, tumbuhan C4 menutup stomatanya untuk mengurangi kehilangan air, tetapi tetap sanggup memperoleh CO₂ untuk keperluan fotosintesisnya. Alasan inilah yang menjadikan tumbuhan C4 mampu beradaptasi pada habitat dengan suhu tinggi, kelembapanm rendah, dan sinar matahari terik pada siang hari. Beberapa tumbuhan yang hidup di tempat kering dan panas, contohnya kaktus, lili, dan anggrek mempunyai cara khusus dalam penambatan CO₂ untuk proses fotosintesis. Pada umumnya tumbuhan mengikat (memfiksasi) CO₂ pada siang hari, tetapi pada tumbuhan yang hidup di tempat kering pengikatan CO₂ terjadi pada malam hari sehingga tanamantanaman tersebut mempunyai tipe khusus yang dinamakan crassulacean acid metabolism (CAM). Crassulaceae merupakan suatu famili dalam taksonomi tubuh. Tanaman ini mempunyai batang yang mengandung air atau sukulen.

Seperti halnya tumbuhan C4, tumbuhan yang termasuk dalam familia Crassulaceae menambat CO₂ dengan bantuan enzim PEP karboksilase dan mengubahnya menjadi oksaloasetat, tetapi dalam waktu berlainan. Pada tanaman familia Crassulaceae penambatan CO₂ terjadi pada malam hari dikala stomatanya membuka. Oksaloasetat yang diubah menjadi malat akan disimpan dalam vakuola. Ketika stomata menutup pada siang hari, malat mengalami reaksi dekarboksilasi dan menghasilkan piruvat dan CO₂. Selanjutnya, CO₂ memasuki siklus Calvin untuk membentuk PGAL (G3P). Perhatikan bagan fiksasi CO₂ pada tanaman CAM berikut.

1) Pada malam hari :

2) Pada siang hari:

Anda kini sudah mengetahui Fotosintesis Tanaman C3 C4 CAM. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Sembiring, L dan Sudjino. 2009. Biologi : Kelas XII untuk Sekolah Menengan Atas dan MA. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 282.