perbedaan tanaman c3 dan c4


.


Perbedaan Tanaman C3 Dan C4
Tabel 1. Perbedaan antara tanaman C3 dan C4
No
Sifat-sifat
C3
C4
1
Jalur utama fiksasi CO2
C3
C3 + C4
2
Hasil pertama fiksasi CO2
PGA
Oksaloasetat
3
Molekul penerima CO2
RuBP
PEP
4
Enzim pada fiksasi CO2
RuBP karboksilase
PEP karboksilase
5
O2 sebagai penghambat fotosintesis
ya
tidak
6
fotorespirasi
tinggi
rendah
7
Fotosintesis maksimum
10 – 40 ppm
30 – 90 ppm
8
Suhu opt. Fotosintesa
15 – 30 oC
30 – 45 oC
9
Kebutuhan cahaya untuk fotosintesis
10 –40 % chy. Mthr. Pnh
Cahaya matahari penuh
10
Reaksi stomata thd CO2
Kurang peka
Lebih peka

Perbedaan Tanaman C3, C4 dan CAM
Berdasarkan tipe fotosintesis, tumbuhan dibagi ke dalam tiga kelompok besar, yaitu C3, C4, dan CAM (crassulacean acid metabolism). Perbedaan tersebut dapat dilihat pada table di bawah ini.

C3
C4
CAM (crassulacean acid metabolism)
lebih adaptif pada kondisi kandungan CO2 atmosfer tinggi
adaptif di daerah panas dan kering
adaptif di daerah panas dan kering
enzim yang menyatukan CO2 dengan RuBP, juga dapat mengikat O2 pada saat yang bersamaan untuk proses
fotorespirasi
CO2 diikat oleh PEP yang
tidak dapat mengikat O2 sehingga tidak terjadi kompetisi antara CO2 dan O2
Pada malam hari asam malat tinggi, pada siang hari malat rendah Lintasan
karbon dioxida masuk ke siklus calvin secara langsung.
tidak mengikat karbon dioksida secara langsung
tidak mengikat karbon dioksida secara langsung
Disebut tumbuhan C3 karena senyawa awal yang terbentuk berkarbon 3 (fosfogliserat)
Sel seludang pembuluh berkembang dengan baik dan banyak mengandung kloroplas
Umumnya tumbuhan yang beradaptasi pada keadaan kering seperti kaktus, anggrek dan nenas
Sebagian besar tumbuhan tinggi masuk ke dalam kelompok tumbuhan C3
Fotosintesis terjadi di dalam sel mesofil dan sel seludang pembuluh
Reduksi karbon melalui lintasan C4 dan C3 dalam sel mesofil tetapi waktunya berbeda
Apabila stomata menutup akibat stress terjadi peningkatan fotorespirasi pengikatan O2 oleh enzim Rubisco
Pengikatan CO2di udara melalui lintasan C4 di sel mesofil dan reduksi karbon melalui siklus Calvin (siklus C3) di dalam sel seludang pembuluh
Pada malam hari terjadi lintasan C4 pada siang hari terjadi suklus C3

Tumbuhan C4 dinamakan demikian karena tumbuhan itu mendahului siklus Calvin yang menghasilkan asam berkarbon -4 sebagai hasil pertama fiksasi CO2 dan yang memfiksasi CO2 menjadi APG di sebut spesies C3, sebagian spesies C4 adalah monokotil (tebu, jagung, dll)
Reaksi dimana CO2 dikonfersi menjadi asam malat atau asam aspartat adalah melalui penggabugannya dengan fosfoeolpiruvat (PEP) untuk membentuk oksaloasetat dan Pi.
Enzim PEP-karboksilase ditemukan pada setiap sel tumbuhan yang hidup dan enzim ini yang berperan dalam memacu fiksasi CO2 pada tumbuhan C4. enzim PEP-karboksilase terkandung dalam jumlah yang banyak pada daun tumbuhan C4, pada daun tumbuhan C-3 dan pada akar, buah-buah dan sel – sel tanpa klorofil lainnya ditemukan suqatu isozim dari PEP-karboksilase.
Reaksi untuk mengkonversi oksaloasetat menjadi malat dirangsang oleh enzim malat dehidrogenase dengan kebutuhan elektronnya disediakan oleh NHDPH. Oksaleasetat harus masuk kedalam kloroplas untuk direduksi menjadi malat.
Pembentukkan aspartat dari malat terjadi didalam sitosol dan membutuhkan asam amino lain sebagai sumber gugus aminonya. Proses ini disebut transaminasi.
Pada tumbuihan C-4 terdapat pembagian tugas antara 2 jenis sel fotosintetik, yakni :
  1. sel mesofil
  2. sel-sel bundle sheath/ sel seludang-berkas pembuluh.
Sel seludang berkas pembuluh disusun menjadi kemasan yang sangat padat disekitar berkas pembuluh. Diantara seludang-berkas pembuluh dan permukaan daun terdapat sel mesofil yang tersusun agak longgar. Siklus calvin didahului oleh masuknya CO2 ke dalam senyawa organic dalam mesofil.
Langkah pertama ialah penambahan CO2 pada fosfoenolpirufat (PEP) untuk membentuk produk berkarbon empat yaitu oksaloasetat, Enzim PEP karboksilase menambahkan CO2 pada PEP. Karbondioksida difiksasi dalam sel mesofil oleh enzim PEP karboksilase. Senyawa berkarbon-empat-malat, dalam hal ini menyalurkan atom CO2 kedalam sel seludang-berkas pembuluh, melalui plasmodesmata. Dalam sel seludang –berkas pembuluh, senyawa berkarbon empat melepaskan CO2 yang diasimilasi ulang kedalam materi organic oleh robisco dan siklus Calvin.
Dengan cara ini, fotosintesis C4 meminimumkan fotorespirasi dan meningkatkan produksi gula. Adaptasi ini sangat bermanfaat dalam daerah panas dengan cahaya matahari yang banyak, dan dilingkungan seperti inilah tumbuhan C4 sering muncul dan tumbuh subur.
http://uliestranger.blogspot.com/2011/04/pengenalan-hijauan-pakan-dan-leguminosa.htmlBerdasarkan 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. Namun tanaman C3 lebih adaptif pada kondisi kandungan CO2 atmosfer tinggi. Sebagian besar tanaman pertanian, seperti gandum, kentang, kedelai, kacang-kacangan, dan kapas merupakan tanaman dari kelompok 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 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.
Dalam fotosintesis C3 berbeda dengan C4,pada C3 karbon dioxida masuk ke siklus calvin secara langsung. Struktur kloroplas pada tanaman C3 homogen. Tanaman C3 mempunyai suatu peran penting dalam metabolisme, tanaman C3 mempunyai kemampuan fotorespirasi yang rendah karena mereka tidak memerlukan energi untuk fiksasi sebelumnya. Tanaman C3 dapat kehilangan 20 % carbon dalam siklus calvin karena radiasi, tanaman ini termasuk salah satu group phylogenik. Konsep dasar reaksi gelap fotosintesis siklus Calvin (C3) adalah sebagai berikut:
CO2 diikat oleh RUDP untuk selanjutnya dirubah menjadi senyawa organik C6 yang
tidak stabil yang pada akhirnya dirubah menjadi glukosa dengan menggunakan 18ATP
dan 12 NADPH.Siklus ini terjadi dalam kloroplas pada bagian stroma.Untuk
menghasilkan satu molekul glukosa diperlukan 6 siklus C3.
Naungan
_ Merupakan salah satu alternatif untuk mengatasi intensitas cahaya yang terlalu
tinggi.
_ Pemberian naungan dilakukan pada budidaya tanaman yang umumnya termasuk
kelompok C3 maupun dalam fase pembibitan
_ Pada fase bibit, semua jenis tanaman tidak tahan IC penuh, butuh 30-40%, diatasi
dengan naungan
_ Pada tanaman kelompok C3, naungan tidak hanya diperlukan pada fase bibit saja,
tetapi sepanjang siklus hidup tanaman
_ Meskipun dengan semakin dewasa umur tanaman, intensitas naungan semakin
dikurangi
_ Naungan selain diperlukan untuk mengurangi intensitas cahaya yang sampai ke
tanaman pokok, juga dimanfaatkan sebagai salah satu metode pengendalian
gulma
_ Di bawah penaung, bersih dari gulma terutama rumputan
_ Semakin jauh dari penaung, gulma mulai tumbuh semakin cepat
_ Titik kompensasi gulma rumputan dapat ditentukan sama dengan IC pada batas
mulai ada pertumbuhan gulma
_ Tumbuhan tumbuh ditempat dg IC lebih tinggi dari titik kompensasi (sebelum
tercapai titik jenuh), hasil fotosintesis cukup untuk respirasi dan sisanya untuk
pertumbuhan
Dampak pemberian naungan terhadap iklim mikro
_ Mengurangi IC di sekitar sebesar 30-40%
_ Mengurangi aliran udara disekitar tajuk
_ Kelembaban udara disekitar tajuk lebih stabil (60-70%)
_ Mengurangi laju evapotranspirasi
_ Terjadi keseimbangan antara ketersediaan air dengan tingkat transpirasi tanaman
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 disekitar 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. Sehingga, dengan meningkatnya CO2 di atmosfir, tanaman C3 akan lebih beruntung dari tanaman C4 dalam hal pemanfaatan CO2 yang berlebihan.
Tanaman C4 selain mengambil CO2 dari udara, juga mengambil CO2 dari malat atau oksaloasetat yang didapatkan dari siklus Calvin yang dilakukannya di siang hari. Malat atau oksaloasetat dapat digunakan tanaman sebagai sumber CO2 untuk proses pembentukan gula di malam hari karena siklus Calvin tidak membutuhkan sinar matahari dalam prosesnya, jika kandungan ion H+ di dalam tubuh tanaman tersebut mencukupi. Tanaman ini umumnya merupakan tanaman yang mampu memproduksi polisakarida (glukosa, amilum, dsb) dalam waktu.
Tebu (Saccharum officinarum), jagung (Zea mays), dan tumbuhan tertentu lain tidak mengikat karbon dioksida secara langsung. Pada tumbuhan ini senyawa pertama yang terbentuk setelah jangka waktu pelaksanaan fotosintesis yang sangat pendek, bukanlah senyawa 3-C asam fosfogliserat (PGA), melainkan senyawa 4-C asam oksaloasetat (OAA).
Metode alternatif fiksasi karbon dioksida untuk fotosintesis ini disebut jalur Hatch-Slack. Tumbuhan yang menggunakan jalur ini disebut tumbuhan C4 atau tumbuhan 4 karbon.
Perbedaan antara tanaman C3 dan C4http://ag1992.blogspot.com/2011/03/berdasarkan-tipe-fotosintesis-tumbuhan.html

Your Reply