ASIMILASI TUMBUHAN C3

Tumbuhan C 3 adalah tumbuhan secara umum kita kenal dengan tumbuhan hijau atau layaknya tumbuhan dengan mekanisme Fotosintesis yang diawali dengan terbentuknya C3 ( PGA) pada reaksi Calvin benson ( Seperti yang diajarkan di SMA)

• Pada siklus tersebut akan diikat oleh ribulosabifosfat (RuBP) dan membentuk asam fosfogliserat (PGA) yang merupakan senyawa .
  
• Proses tersebut hanya bisa berjalan dengan bantuan enzim ribulosabifosfat karboksilase oksigenase
• Karena menghasilkan PGA yang merupakan senyawa 3-C maka disebut kelompok tumbuhan

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 

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