Jelaskan apa yang dimaksud dengan jalur C3 fotosintesis

Thank you for interesting in our services. We are a non-profit group that run this website to share documents. We need your help to maintenance this website.

To keep our site running, we need your help to cover our server cost (about $400/m), a small donation will help us a lot.

Please help us to share our service with your friends.

Menurut tipe atau proses fotosintetisnya, tumbuhan dapat dibagi menjadi 3 kelompok yaitu tanaman C3, C4 dan CAM atau crassulacean acid metabolism. Fotosintetis adalah sebuah cara atau proses yang dilakukan oleh tumbuhan untuk menghasilkan energi serta bahan makanan.

Baca juga: Mengenal Ciri dan Manfaat Tanaman Adas

Dibandingkan C3, tanaman C4 dan CAM bersifat lebih adaptif pada daerah yang kering dan panas. Akan tetapi tanaman C4 lebih mudah beradaptasi di lahan yang memiliki kadar CO2 tinggi. Jenis tanaman C3 antara lain kacang-kacangan, kapas, kedelai, kentang dan gandum.

Jelaskan apa yang dimaksud dengan jalur C3 fotosintesis

Sedangkan jenis tanaman C4 contohnya adalah tebu, jagung dan sorgum. Lalu untuk tanaman CAM misalnya nenas dan kaktus serta beberapa jenis tanaman lain yang bisa menutup stomata di siang hari dan menutupnya di malam hari.

Tanaman C3

Ketika menjalani proses fontosintetis, tanaman C3 dapat memasukan secara langsung karbon dioksida ke dalam siklus calvin. Struktur kloropas tanaman ini bersifat homogen serta punya peran yang sangat penting terhadap sistem metabolisme.

Selain itu tanaman C3 juga mempunyai kemampuan untuk melakukan fotorespirasi rendah, karena tidak butuh energi dalam fiksasi yang sudah dilakukan. Namun pada sisi yang lain C3 juga dapat kehilangan carbon sebanyak 20% pada sikluk calvin. Hal ini dikarenakan adanya radiasi. Sehingga tanaman C3 juga bisa dimasukan dalam keluarga phylogenik.

Pada proses fotosistetis pada tanaman C3, RUDP akan mengikat CO2 kemudian dirubah jadi senyawa organik C6 yang sifatnya tidak stabil. Setelah itu senyawa organik C6 tersebut akan dirubah lagi jadi glukosa memakai 12 NADPH dan 10 ATP.

Perjalanan siklus terhadap tanaman C3 ini terjadi di bagian stroma pada kloroplas. Tujuannya agar bisa dihasilkan molekul glukosa. Molekul glukosa ini jadi kebutuhan utama bagi 6 siklus C3.

Tanaman C4

Tanaman C4 misalnya jagung atau Zea Mays dan tebu atau Saccharum officinarum maupun tumbuhan sejenis lainnya tidak akan melakukan ikatan langsung pada karbon dioksida. Sebab tanaman ini dapat membentuk senyawa pertama setelah menjalankan proses fotosintetis yang jangka waktunya lebih pendek.

Senyawa pertama yang dihasilkan tersebut tidak berupa PGA atau 3-C asam fostogliserat tapi berbentuk senyawa 4-C asam oksaloasetat atau OAA. Metode alternatif dalam proses fiksasi karbon dioksida terhadap proses fontosintetis tanaman C4 ini dinamakan sebagai jalur hatch slack. Sedangkan tanaman yang memanfaatkannya disebut tumbuhan 4 karbon atau tanaman C4.

Tanaman CAM

Tanaman CAM mempunyai gerakan stomata yang agak berbeda dibandingkan jenis tanaman lainnya. Pada tanaman CAM, pembukaan gerakan stomata dilakukan pada malam hari. Namun pada siang hari gerakan stomata tersebut akan ditutup.

Apabila cuaca atau suhu udara di malam hari tidak bagus untuk melakukan transpirasi, maka stomata pada tanaman CAM bisa membuka. Setelah itu karbon dioksida akan menjalani difusi dalam daun, lalu diikat dengan sistem PEP karbosilase.

Melalui proses ini selanjutnya akan terbentuk malat dan OAA. Berikutnya Malat dipindahkan ke vakuola di tengah-tengah sel mesofil dari tempat sebelumnya, sitoplasma. Di tempat baru ini asam bisa dikumpulkan pada jumlah yang besar. Setelah itu di siang hari gerakan stomata akan menutup.

Dari proses tersebut tanaman akan terhindar dari kekurangan cairan, malat dan asam organik yang lain yang telah dikumpulkan pada dekarboksilasi. Sehingga karbon dioksida yang diikat secara langsung melalui daur calvin oleh sel akan selalu tersedia.

Itulah beberapa jenis perbedaan tanaman C3, C4 dan CAM saat menjalani proses fotosintetis. Semoga bisa menambah ilmu pengetahuan dan bermanfaat untuk kita semua.

Tanaman C3 menggunakan siklus Calvin sebagai mekanisme mereka untuk reaksi gelap dalam fotosintesis. Senyawa stabil pertama yang diproduksi dalam siklus Calvin adalah 3-fosfogliserat. Karena 3-fosfogliserat adalah senyawa tiga karbon, siklus Calvin disebut siklus C3.

Tanaman C3 secara langsung memperbaiki karbon dioksida oleh enzim, ribulose bifosfat karboksilase (rubisco). Fiksasi ini terjadi pada kloroplas sel mesofil. Siklus C3 terjadi dalam tiga langkah.

Selama langkah pertama, karbon dioksida difiksasi ke dalam lima gula karbon, ribulosa 1,5-bifosfat, yang secara alternatif dihidrolisis menjadi 3-fosfogliserat. Beberapa 3-fosfogliserat direduksi menjadi heksosa fosfat seperti glukosa 6-fosfat, glukosa 1-fosfat dan fruktosa 6-fosfat selama langkah kedua. 3-fosfogliserat yang tersisa didaur ulang, membentuk ribulosa 1,5-fosfat.

Kisaran suhu optimal tanaman C3 adalah 65-75 derajat Fahrenheit. Ketika suhu tanah mencapai 40-45 derajat Fahrenheit, tanaman C3 mulai tumbuh. Oleh karena itu, tanaman C3 disebut tanaman musim dingin. Efisiensi fotosintesis menjadi rendah dengan meningkatnya suhu.

Selama musim semi dan gugur, tanaman C3 menjadi produktif karena kelembaban tanah yang tinggi, fotoperiode yang lebih pendek, dan suhu dingin. Selama musim panas, tanaman C3 kurang produktif karena suhu tinggi dan lebih sedikit kelembaban tanah. Tanaman C3 dapat berupa tanaman tahunan seperti gandum, gandum, dan gandum hitam atau tanaman tahunan seperti fescues dan kebun buah.

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. 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 asimilasi. Pada tanaman C3, enzim yang menyatukan CO2 dengan RuBP (RuBP merupakan substrat untuk pembentukan karbohidrat dalam proses fotosintesis) dalam proses awal asimilasi, 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 asimilasi akan bertambah besar.

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.

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.

Tumbuhan C3 tumbuh dengan karbon fiksasi C3 biasanya tumbuh dengan baik di area dimana intensitas sinar matahari cenderung sedang, temperature sedang dan dengan konsentrasi CO2 sekitar 200 ppm atau lebih tinggi, dan juga dengan air tanah yang berlimpah. Tumbuhan C3 harus berada dalam area dengan konsentrasi gas karbondioksida yang tinggi sebab Rubisco sering menyertakan molekul oksigen ke dalam Rubp sebagai pengganti molekul karbondioksida.

Konsentrasi gas karbondioksida yang tinggi menurunkan kesempatan Rubisco untuk menyertakan molekul oksigen. Karena bila ada molekul oksigen maka Rubp akan terpecah menjadi molekul 3-karbon yang tinggal dalam siklus Calvin, dan 2 molekul glikolat akan dioksidasi dengan adanya oksigen, menjadi karbondioksida yang akan menghabiskan energi.

Pada tumbuhan C3, CO2 hanya difiksasi RuBP oleh karboksilase RuBP. Karboksilase RuBP hanya bekerja apabila CO2 jumlahnya berlimpah.
Contoh tanaman C3 antara lain : kedelai, kacang tanah, kentang, dll.

Reaksi Kimia

a. Fiksasi Karbondioksida

Melvin Calvin bersama beberapa peneliti pada universitas calivornia berhasil mengidentivikasi produk awal dari fiksasi CO2. Produk awal tersebut adalah asam 3-fosfogliserat atau sering disebut PGA, karena PGA tersusun dari 3 atom karbon. Hasil penelitian itu menunjukkan bahwa tidak ada senyawa dengan 2 atom C yang terakumulasi. Senyawa yang terakumulasi adalah senyawa dengan 5 atom C yakni Ribulosa – 1.5 – bisfosfat (RUBP). Reaksi antara CO2 dengan RUBP dipacu oleh enzim ribulosa bisfosfat karboklsilase (RUBISCO).

Rubisco adalah enzim raksasa yang berperan sangat penting dalam reaksi gelap fotosintesis tumbuhan. Enzim inilah yang menggabungkan molekul ribulosa-1,5-bisfosfat (RuBP, kadang-kadang disebut RuDP) yang memiliki tiga atom C dengan karbondioksida menjadi atom dengan enam C, untuk kemudian diproses lebih lanjut menjadi glukosa, molekul penyimpan energi aktif utama pada tumbuhan.