Rabu, 29 Desember 2010

ASIMILASI TUMBUHAN CAM

Tumbuhan CAM (Crassulation Acid Metabolism Plants)
  • Fotosintesis merupakan cara atau proses tumbuhan dalam menghasilkan energi yang digunakan untuk pertumbuhan dan perkembangannya. 
  • Mengapa bisa untuk pertumbuhan dan perkembangan ? karena dalam fotosintesis terjadi perubahan energi cahaya menjadi energi kimia yang terekam dalam senyawa organik glukosa ( amilum/ Karbohidrat)
  • Fotosintesis diperlukan Air ( H2O) dari tanah melalui xylem dan CO2 dari udara lewat stomata pada daun 
  • Keduanya yang berupa bahan an organik itu diolah menjadi bahan organik yang berguna bagi semua kehidupan 
  • Maka tumbuhan disusukkan di bumi sebagai produsen yang mampu membuat bahan makanan / organik untuk kehidupan laiinya atau lebih dikenal dengan sebutan Autotrop   
  • Setiap tumbuhan memiliki cara atau daur fotosintesi yang berbeda-beda
  • Maka dalam tulisan ini dibedakan menjadi 3 jenis tumbuhan berdasarkan cara daur fotosintesisnya. 
  • Jenis tumbuhan yang dibedakan yaitu tumbuhan 
  1. Tumbuhan C3
  2. Tumbuhan C4
  3. Tumbuhan CAM.
  • Tumbuhan C3 adalah golongan Dikotil dimana daunnya dilengkapi Parenkim palisade dengan posisi daun yang selalu menghadap keatas ke arah matahari
  • Tumbuhan C4 adalah golongan tumbuhan Monokotil yang daunnya tidak dilengkapi jaringan parenkim palisade sehingga fotosintesisnya ada di jaringan Spons yang letaknya dekat dengan permukaan bawah epidermis daun
  • Tumbuhan CAM adalah golongan tumbuhan sukulen yang bagian mesofi atau daging daunnya tebal seperti nanans , kaktus dan lainnya    
  • Tumbuhan Tumbuhan C4 dan CAM lebih adaptif di daerah panas dan kering dibandingkan dengan tumbuhan C3. 
  • Tumbuhan C3 lebih adaptif pada kondisi kandungan CO2 atmosfer tinggi. yang pada pembelajaran Fotosintesis klasik selalu yang dibahas adalah Daurnya  
  • Sebagian besar tanaman pertanian, seperti kentang, kedelai, kacang-kacangan, dan kapas merupakan tanaman dari kelompok C3.
  • Tumbuhan C4 jenis tumbuhan yang hidup di daerah panas seperti jagung, tebu, rumput-rumputan yang saya sebut kelompok monokotil ekstrem tadi . 
  • Tumbuhan memiliki kebiasaan saat siang hari mereka tidak membuka stomatanya secara penuh untuk mengurangi kehilangan air melalui evaporasi/transpirasi.
  • Tidak membukanya stomata itu membuat CO2 tidak bisa masuk dan tentu air tidak bisa keluar sehingga bertahan ditubuh agar tidak dehidrasi , kasus ini terjadi pada tanaman CAM yang ada di gurun ataupun tanaman lain yang sangat terik  
  • Tipe crassulacean acid metabolism ( CAM) merupakan tipe tanaman yang mengambil CO2 pada malam hari, karena stomata tertutup ketika siang hari dan mengunakannya untuk fotosistensis pada siang harinya. 
  • Tumbuhan CAM yang dapat mudah ditemukan adalah nanas, kaktus, dan bunga lili.
BEGINILAH TUMBUHAN CAM YANG AKAN DIURAIKAN


  • Tanaman CAM adalah tumbuhan sukulen yang pada umumnya tidak memiliki lapisan sel palisade yang teratur. 
  • Tanaman ini terlihat mesofill atau daging daun atau jaringan yang terletak diatara epidermis atas dan bawah yang tebal  
  • Sel daun dan ranting merupakan sel mesofil bunga karang. 
  • Terdapat sel bundle sheath tetapi sel tersebut tidak banyak berbeda dengan sel mesofil. 
  • Pada CAM, pembentukan asam malat pada malam hari
  • Selain membentuk Asam malat juga terjadi penguraian gula, pati, atau polimer glukosa yang mirip dengan pati.
  • Tanaman CAM (Crassulation Acid Metabolism Plants) pada dasarnya adalah tanaman yang berdaun atau berbatang tebal yang bertranspirasi rendah karena lebih cocok dengan Xerofitynya . 
  • Dalam kondisi kering, stomata pada malam hari akan terbuka untuk mengabsorbsi CO2 dan menutup pada siang hari untuk mengurangi transpirasi yang merupakan ciri khas adaptasi tanaman Xerophyt 
  • Fiksasi CO2 tanaman CAM sama seperti tanaman C4, hanya terjadi pada malam hari dan energi yang dibutuhkan diperoleh dari glikolisis. 
  • Namun dalam kondisi cukup kondusif  di  lingkungan , banyak spesies CAM merubah fungsi stomata dan karboksilasi seperti tanaman C3. 
  • Tanaman CAM juga mempunyai metode fisiologis untuk mereduksi kehilangan air dan menghindari kekeringan.
Identified CAM
  • Tumbuhan ini mempunyai karakter mampu hidup pada suhu tinggi ( 35 s/d 50 derajad) biasanya lingkungan gurun
  • Contoh tumbuhannya adalh kaktus dan nanas memiliki adaptasi fotosintesis yang berbeda dibandingkan tanaman lain yang berdaun tipis
  • Tidak seperti tumbuhan umumnya ( C3) , 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 ( Phospo Eno Piruvat) jadi bukan diikat oleh RuBP dengan atom C3 (perhatikan !!)
  • Dengan bantuan enzim PEP karboksilase CO2 difiksasi oleh PEP sehingga terbentuk Asam Oksaloasetat OK
  • Oksalo asetat ini kemudian diubah menjadi Asam malat yang mempunyai 4atom C (persis seperti tumbuhan C-4). OK
  • 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, Asam Malat dipecah lagi menjadi CO2 dan Asam Piruvat yang selanjutnya dijadikan PEP. OK 
  • Dengan terbentuknya CO2 maka masuklah CO2 itu ke siklus Calvin-Benson di stroma kloroplas , molekul CO2 segera di fiksasi oleh RuBP menjadi PGA kemudian dijadikan Triosa dan jadilah produk Karbohidrat  
  • Jika pada penjelasan Fotosintesis Klasik pada tanaman C3 dimana PGAL membentuk RuBP maka untuk CAM dengan terbentuknya asam piruvat yang berasal dara penguraian malat itu digunakan untuk membentuk kembali ( regenerasi) PEP agar bisa mengikat kembali CO2 . OK 
Crassula ovata
Ini silahkan dilihat Charta gambar uraiannya sehingga semakin memahami 

Inilah tumbuhan Crassula ovata / Jade Plant (famili Crassulaceae)

Gambar inilah yang perlu dipahami detail sehingga sampeyan mengerti OK



Note Review
  • Model metabolisme ini disebut Crassulacean Acid Metabolism (CAM) karena pertamakali diketahui terjadi pada kelompok tumbuhan famili Crassulaceae
  • Jadi maksud penamaannya berarti: metabolisme asam pada tumbuhan Crassulaceae ( Daun tebal)
  • Tanaman CAM , pada kelompok ini penambatan CO2 seperti pada tanaman C4, tetapi dilakukan pada malam hari dan dibentuk senyawa dengan gugus 4-C ( malat) 
  • Pada hari berikutnya ( siang hari ) pada saat stomata dalam keadaan tertutup terjadi dekarboksilase senyawa C4 tersebut dan penambatan kembali CO2 melalui kegiatan RuBP karboksilase. 
  • Jadi tanaman CAM mempunyai beberapa persamaan dengan kelompok C4 yaitu dengan adanya dua tingkat sistem penambatan CO2.
  • Pada C4 terdapat pemisahan ruang sedangkan pada CAM pemisahannya bersifat sementara. 
  • Termasuk golongan CAM adalah Crassulaceae, Cactaceae, Bromeliaceae, Liliaceae, Agaveceae, Ananas comosus, dan Oncidium lanceanum. (lihat gambar atas)


Beberapa tanaman CAM dapat beralih ke jalur C3 bila keadaan lingkungan lebih baik.
  • Beberapa spesies tumbuhan mempunyai sifat yang berbeda dengan kebanyakan tumbuhan lainnya, yakni tumbuhan ini membuka stomatanya pada malam hari dan menutupnya pada siang hari. 
  • Kelompok tumbuhan ini umumnya adalah tumbuhan jenis sukulen yang tumbuh di daerah kering. 
  • Dengan menutup stomata pada siang hari membantu tumbuhan ini menghemat air, dapat mengurangi laju transpirasinya, sehingga lebih mampu beradaptasi pada daerah kering tersebut.
  • Selama malam hari, ketika stomata tumbuhan itu terbuka, tumbuhan ini mengambil CO2 dan memasukkannya kedalam berbagai asam organik. 
  • Cara fiksasi karbon ini disebut metabolisme asam krasulase, atau crassulacean acid metabolism (CAM). 
  • Dinamakan demikian karena metabolisme ini pertama kali diteliti pada tumbuhan dari famili crassulaceae. 
  • Jalur CAM serupa dengan jalur C4 dalam hal karbon dioksida terlebih dahulu dimasukkan kedalam senyawa organik intermediet sebelum karbondioksida ini memasuki siklus Calvin. 
  • Perbedaannya ialah bahwa pada tumbuhan C4, kedua langkah ini terjadi pada ruang yang terpisah. Langkah ini terpisahkan pada dua jenis sel. 
  • Pada tumbuhan CAM, kedua langkah dipisahkan untuk sementara. 
  • Fiksasi karbon terjadi pada malam hari, dan siklus calvin berlangsung selama siang hari.




  • Jadi 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
  • 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 

semoga berguna

Tidak ada komentar: