Perbedaan Utama – Siklus C3 vs C4
Siklus C3 dan C4 adalah dua jenis reaksi siklik yang terjadi sebagai reaksi gelap fotosintesis . Fotosintesis adalah produksi molekul organik sederhana, glukosa dari molekul anorganik, karbon dioksida dan air, menggunakan sinar matahari sebagai sumber energy. Selama fotosintesis, reaksi terang diikuti oleh reaksi gelap. Siklus C3 disebut juga siklus Calvin , sedangkan siklus C4 disebut siklus Hatch-Slack . Perbedaan yang menonjol antara siklus C3 dan C4 adalah senyawa stabil pertama yang dihasilkan oleh reaksi-reaksi ini; senyawa stabil pertama yang dihasilkan dalam siklus C3 adalah senyawa tiga karbon yang disebut asam 3-fosfogliserat (PGA) sedangkan senyawa stabil pertama yang dihasilkan dalam siklus C4 adalah senyawa empat karbon yang disebut asam oksaloasetat (OAA).
Artikel ini mengeksplorasi,
- Apa itu Siklus C3? – Karakteristik, Proses, Fungsi 2. Apa itu Siklus C4 – Karakteristik, Proses, Fungsi 3. Apa perbedaan antara Siklus C3 dan C4?
Yang perlu anda ketahui tentang Siklus C3?
Siklus C3 adalah salah satu dari dua jalur reaksi yang dapat terjadi dalam reaksi gelap fotosintesis. Itu terjadi di semua tanaman. Tiga langkah diamati dalam siklus C3. Selama langkah pertama, karbon dioksida difiksasi menjadi ribulosa 1,5-bifosfat, membentuk enam senyawa karbon yang tidak stabil, yang kemudian dihidrolisis menjadi tiga senyawa karbon, 3-fosfogliserat. Fiksasi karbon dioksida dikatalisis oleh enzim, rubisco, yang ditemukan di permukaan stroma membran tilakoid di kloroplas . Fiksasi karbon dioksida adalah langkah pembatas laju siklus C3. Karena ketidaksempurnaan katalitik enzim, rubisco, enzim bereaksi dengan oksigen molekuler melalui proses yang disebut fotorespirasi. Dua molekul 3-fosfogliserat dibentuk oleh langkah pertama siklus C3 per fiksasi karbon dioksida tunggal. Selama langkah kedua, satu molekul 3-fosfogliserat direduksi, membentuk tiga jenis fosfat heksosa: fruktosa 6-fosfat, glukosa 6-fosfat dan glukosa 1-fosfat. Sisa 3-fosfogliserat didaur ulang, membentuk ribulosa 1, 5-bifosfat. Siklus C3 ditunjukkan pada gambar 1 .
Gambar 1: Siklus C3
Yang perlu anda ketahui tentang Siklus C4?
Siklus C4 adalah jalur reaksi lain yang terjadi dalam reaksi gelap fotosintesis. Tumbuhan, yang tumbuh di lingkungan panas dan kering seperti tebu, jagung, dan rumput kepiting, memanfaatkan jalur C4 selama fotosintesis. Pori-pori stomata pertukaran gas dijaga tetap tertutup hampir sepanjang hari di tanaman ini untuk mengurangi hilangnya kelembaban yang berlebihan dalam kondisi kering dan panas. Dengan demikian, konsentrasi karbon dioksida di dalam daun tanaman juga berkurang dengan perkembangan siklus C3. Ketika konsentrasi karbon dioksida rendah, fotorespirasi ditingkatkan, mengurangi efisiensi fotosintesis. Untuk meningkatkan efisiensi fotosintesis selama kondisi kering dan panas, tanaman C4 tersebut melakukan siklus C4.
Dua jenis sel yang terlibat dalam Siklus C4: sel mesofil dan sel selubung bundel. Jaringan pembuluh pada daun dikelilingi oleh sel-sel pelepah berkas. Struktur daun tanaman C4 dijelaskan oleh anatomi Kranz. Fosfoenol piruvat bereaksi dengan karbon dioksida dalam sel mesofil, membentuk oksaloasetat, yang merupakan senyawa empat karbon. Reaksi dikatalisis oleh enzim fosfoenol piruvat karboksilase, yang tidak sensitif terhadap oksigen. Oksaloasetat kemudian direduksi menjadi malat, yang ditransfer ke sel selubung bundel. Dalam sel selubung bundel, malat didekarboksilasi dengan mengeluarkan karbon dioksida, masuk ke dalam siklus C3. Siklus C4 ditunjukkan pada gambar 2 .
Gambar 2: Siklus C4
Perbedaan Antara Siklus C3 dan C4
Senyawa Stabil Pertama
Siklus C3: Senyawa stabil pertama yang dihasilkan dalam siklus C3 adalah senyawa tiga karbon yang disebut asam 3-fosfogliserat.
Siklus C4: Senyawa stabil pertama yang dihasilkan dalam siklus C4 adalah senyawa empat karbon yang disebut asam oksaloasetat.
Pengamatan Pertama
Siklus C3: Siklus C3 pertama kali diamati oleh Melvin Calvin.
Siklus C4: Siklus C4 pertama kali diamati oleh Hatch and Slack.
Nama Alternatif
Siklus C3: Siklus C3 disebut siklus Calvin.
Siklus C4: Siklus C4 disebut siklus Hatch-Slack.
Kehadiran
Siklus C3: Siklus C3 ditemukan di semua tumbuhan.
Siklus C4: Siklus C4 hanya ditemukan pada tanaman C4 seperti sorgum dan jagung.
Akseptor Karbon Dioksida Primer
Siklus C3: Akseptor karbon dioksida utama adalah senyawa lima karbon, Ribulosa bi fosfat (RUBP).
Siklus C4: Akseptor karbon dioksida utama adalah senyawa tiga karbon, asam fosfoenol piruvat (PEP).
Enzim karboksilase
Siklus C3: Enzim karboksilase adalah Rubisco pada tanaman C3.
Siklus C4: Enzim karboksilase adalah PEP karboksilase dan Rubisco.
Fiksasi Karbon
Siklus C3: Sebuah fiksasi karbon tunggal terjadi dalam siklus C3.
Siklus C4: Fiksasi karbon ganda terjadi pada siklus C4.
Efisiensi dalam Fiksasi Karbon
Siklus C3: Fiksasi karbon kurang efisien dan lambat dalam siklus C3.
Siklus C4: Fiksasi karbon lebih efisien dan cepat dalam siklus C4.
Persyaratan Fiksasi Karbon
Siklus C3: Fiksasi satu molekul karbon membutuhkan 3 ATP dan 2 NADH.
Siklus C4: Fiksasi fiksasi karbon tunggal membutuhkan 5 ATP dan 3 NADH.
Jenis Kloroplas
Siklus C3: Kloroplas granular terlibat dalam siklus C3.
Siklus C4: Kloroplas granular dan agranular terlibat dalam siklus C4.
Anatomi Kranz di Daun
Siklus C3: Anatomi Kranz tidak ada pada daun tanaman C3.
Siklus C4: Anatomi Kranz hadir di daun tanaman C4.
Sel
Siklus C3: Siklus C3 dilakukan oleh sel mesofil.
Siklus C4: Siklus C4 dilakukan oleh sel mesofil dan sel selubung bundel.
Suhu Optimal
Siklus C3: Suhu optimal siklus C3 adalah 20-25 derajat Celcius.
Siklus C4: Suhu optimal siklus C4 adalah 30-45 derajat Celcius.
Pada Konsentrasi Karbon Dioksida Sangat Rendah
Siklus C3: Siklus C3 tidak dapat berlangsung pada konsentrasi karbon dioksida yang sangat rendah.
Siklus C4: Siklus C4 dapat berlangsung pada konsentrasi karbon dioksida yang sangat rendah.
Efek Oksigen
Siklus C3: Siklus C3 dihambat oleh oksigen.
Siklus C4: Tidak ada penghambatan siklus c4 yang diamati dengan siklus C4.
Sinar matahari
Siklus C3: Siklus C3 dapat jenuh dengan sinar matahari.
Siklus C4: Siklus C4 tidak jenuh dengan sinar matahari.
Fotorespirasi
Siklus C3: Sejumlah besar fotorespirasi diamati dalam siklus C3.
Siklus C4: Jumlah fotorespirasi yang dapat diabaikan diamati dalam siklus C4.
Kata terakhir
Siklus C3 dan C4 adalah dua jenis reaksi gelap yang terjadi selama fotosintesis. Siklus C3 terjadi pada semua tumbuhan pada suhu 20-25 derajat Celcius, sedangkan siklus C4 hanya terjadi pada tumbuhan C4 pada suhu 30-45 derajat Celcius. Selama siklus C3, peristiwa fiksasi karbon tunggal diamati sedangkan, selama siklus C4, dua peristiwa fiksasi karbon diamati. Fotorespirasi terjadi selama siklus C3 tetapi jumlah fotorespirasi yang dapat diabaikan terjadi selama siklus C4. Efisiensi siklus C3 rendah jika dibandingkan dengan efisiensi siklus C4. Perbedaan yang menonjol antara siklus C3 dan C4 adalah jumlah karbon dalam senyawa stabil pertama yang diproduksi dalam setiap siklus.
Referensi: 1. Berg, Jeremy M. “Siklus Calvin Mensintesis Heksosa dari Karbon Dioksida dan Air.” Biokimia. edisi ke-5. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS, 1 Januari 1970. Web. 16 April 2017. 2. Lodish, Harvey. Metabolisme CO2 Selama Fotosintesis. Biologi Sel Molekuler. edisi ke-4. Perpustakaan Kedokteran Nasional AS, 1 Januari 1970. Web. 16
Gambar Courtesy: 1. “Calvin-cycle4” Oleh Mike Jones – Karya sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia 2. “HatchSlackpathway2” Oleh HatchSlackpathway.svg: *HatchSlack
pathway.png: Karya turunan adenosin: Karya turunan jamoused: Adenos
in ( bicara) – HatchSlackpathway.svg (CC BY-SA 2.5) melalui Commons Wikimedia
