- 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
- Tumbuhan C3
- Tumbuhan C4
- 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.
- 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.
- 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
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
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
