Perbedaan Utama – Tanaman C3 vs C4
Tanaman C3 dan C4 adalah dua jenis tanaman yang menggunakan siklus C3 dan C4 masing – masing selama reaksi gelap fotosintesis . Sekitar 95% tumbuhan di bumi adalah tumbuhan C3. Tebu, sorgum, jagung, dan rerumputan merupakan tanaman C4. Daun tanaman C4 menunjukkan anatomi Kranz. Tanaman C4 mampu berfotosintesis bahkan dalam konsentrasi rendah karbon dioksida serta dalam kondisi panas dan kering. Maka dari itu, efisiensi fotosintesis pada tanaman C4 lebih tinggi daripada efisiensinya pada tanaman C3. Perbedaan yang menonjol antara tanaman C3 dan C4 adalah fiksasi tunggal karbon dioksida diamati pada tanaman C3 dan fiksasi ganda karbon dioksida diamati pada tanaman C4 .
Artikel ini mengeksplorasi,
- Apa itu Tanaman C3? – Pengertian, Ciri, Ciri, Contoh 2. Apa itu Tumbuhan C4 – Pengertian, Ciri, Ciri, Contoh 3. Apa Perbedaan Tumbuhan C3 dan C4?
Yang perlu anda ketahui tentang Tanaman C3?
Tumbuhan C3 menggunakan siklus Calvin sebagai mekanisme 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, ribulosa bifosfat karboksilase (rubisco). Fiksasi ini terjadi di 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 dari 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. Maka dari itu, tumbuhan C3 disebut tumbuhan 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 yang sejuk. Selama musim panas, tanaman C3 kurang produktif karena suhu tinggi dan kelembaban tanah yang lebih sedikit. Tanaman C3 dapat berupa tanaman tahunan seperti gandum, oat, dan rye atau tanaman tahunan seperti fescues dan orchard. Potongan melintang daun Arabidopsis thaliana , yang merupakan tanaman C3 ditunjukkan pada Gambar 1 . Sel-sel selubung bundel ditampilkan dalam warna merah muda.
Gambar 1: Daun Arabidopsis thaliana
Yang perlu anda ketahui tentang Tanaman C4?
Tumbuhan C4 menggunakan siklus Hatch-Stack sebagai mekanisme reaksinya dalam reaksi gelap fotosintesis. Senyawa stabil pertama yang dihasilkan dalam siklus Hatch-Stack adalah oksaloasetat. Karena oksaloasetat adalah senyawa empat karbon, siklus Hatch-Stack disebut siklus C4. Tanaman C4 memperbaiki karbon dioksida dua kali, dalam sel mesofil dan kemudian dalam sel selubung bundel, masing-masing oleh enzim, fosfoenol piruvat karboksilase dan ribulosa bifosfat karboksilase (rubisco). Fosfoenol piruvat dalam sel mesofil dikondensasi dengan karbon dioksida, membentuk oksaloasetat. Oksaloasetat ini menjadi malat untuk ditransfer ke sel selubung bundel. Di dalam sel selubung bundel, malat didekarboksilasi, membuat karbon dioksida tersedia untuk siklus Calvin dalam sel-sel ini. Kemudian karbon dioksida difiksasi untuk kedua kalinya di dalam sel-sel selubung bundel.
Suhu optimal tanaman C4 adalah 90-95 derajat Fahrenheit. Tanaman C4 mulai tumbuh pada 60-65 derajat Fahrenheit. Maka dari itu, tumbuhan C4 disebut tumbuhan musim tropis atau hangat. Tanaman C4 lebih efisien dalam mengumpulkan karbon dioksida dan air dari tanah. Pori-pori stomata yang bertukar gas tetap tertutup selama sebagian besar jam dalam sehari untuk mengurangi hilangnya kelembaban yang berlebihan dalam kondisi kering dan panas. Tanaman C4 tahunan adalah jagung, pearlmillet, dan sudangrass. Tanaman C4 abadi adalah bermudagrass, rumput India dan switchgrass. Daun tanaman C4 menunjukkan anatomi Kranz. Sel-sel seludang berkas fotosintesis menutupi jaringan pembuluh daun. Sel-sel selubung bundel ini dikelilingi oleh sel-sel mesofil. Potongan melintang daun jagung, menunjukkan anatomi Kranz ditunjukkan pada Gambar 2 .
Gambar 2: Daun jagung
Perbedaan Antara Tumbuhan C3 dan C4
Nama Alternatif
Tanaman C3: Tanaman C3 disebut tanaman musim dingin.
Tanaman C4: Tanaman C4 disebut tanaman musim hangat.
Anatomi Kranz
Tanaman C3: Daun tanaman C3 tidak memiliki anatomi Kranz.
Tanaman C4: Daun tanaman C4 memiliki anatomi Kranz.
Sel
Tanaman C3: Pada tanaman C3, reaksi gelap dilakukan oleh sel mesofil. Sel selubung bundel tidak memiliki kloroplas.
Tanaman C4: Pada tanaman C4, reaksi gelap dilakukan oleh sel mesofil dan sel selubung bundel.
Kloroplas
Tanaman C3: Kloroplas tanaman C3 bersifat monomorfik. Tanaman C3 hanya mengandung kloroplas granular.
Tanaman C4: Kloroplas tumbuhan C4 bersifat dimorfik. Tanaman C4 mengandung kloroplas granular dan agranular.
Retikulum Perifer
Tanaman C3: Kloroplas tanaman C3 tidak memiliki retikulum perifer.
Tanaman C4: Kloroplas tanaman C4 mengandung retikulum perifer.
Fotosistem II
Tanaman C3: Kloroplas tumbuhan C3 terdiri dari PS II.
Tanaman C4: Kloroplas tanaman C4 tidak terdiri dari PS II.
Stomata
Tanaman C3: Fotosintesis terhambat ketika stomata tertutup.
Tanaman C4: Fotosintesis terjadi bahkan ketika stomata ditutup.
Fiksasi Karbon Dioksida
Tanaman C3: Sebuah fiksasi karbon dioksida tunggal terjadi pada tanaman C3.
Tanaman C4: Fiksasi karbon dioksida ganda terjadi pada tanaman C4.
Efisiensi dalam Fiksasi Karbon Dioksida
Tanaman C3: Fiksasi karbon dioksida kurang efisien dan lambat pada tanaman C3.
Tanaman C4: Fiksasi karbon dioksida lebih efisien dan cepat pada tanaman C4.
Efisiensi Fotosintesis
Tanaman C3: Fotosintesis kurang efisien pada tumbuhan C3.
Tanaman C4: Fotosintesis efisien pada tanaman C4.
Fotorespirasi
Tanaman C3: Fotorespirasi terjadi pada tanaman C3 ketika konsentrasi karbon dioksida rendah.
Tanaman C4: Tidak ada fotorespirasi yang diamati pada konsentrasi karbon dioksida rendah.
Suhu Optimal
Tanaman C3: Kisaran suhu optimal tanaman C3 adalah 65-75 derajat Fahrenheit.
Tanaman C4: Kisaran suhu optimal tanaman C4 adalah 90-95 derajat Fahrenheit.
Enzim karboksilase
Tanaman C3: Enzim karboksilase adalah rubisco pada tanaman C3.
Tanaman C4: Enzim karboksilase adalah karboksilase PEP dan rubisco pada tanaman C4.
Senyawa Stabil Pertama dalam Reaksi Gelap
Tanaman C3: Senyawa stabil pertama yang diproduksi dalam siklus C3 adalah senyawa tiga karbon yang disebut asam 3-fosfogliserat.
Tanaman C4: Senyawa stabil pertama yang dihasilkan dalam siklus C4 adalah senyawa empat karbon yang disebut asam oksaloasetat.
Kandungan Protein Tanaman
Tanaman C3: Tanaman C3 memiliki kandungan protein yang tinggi.
Tanaman C4: Tanaman C4 mengandung kandungan protein yang rendah dibandingkan dengan tanaman C3.
Kesimpulan
Tanaman C3 dan C4 menggunakan reaksi metabolisme yang berbeda selama reaksi gelap fotosintesis. Tanaman C3 menggunakan siklus Calvin sedangkan tanaman C4 menggunakan siklus Hatch-Slack. Pada tumbuhan C3, reaksi gelap terjadi pada sel mesofil dengan fiksasi karbon dioksida langsung menjadi ribulosa 1,5-bifosfat. Pada tanaman C4, karbon dioksida difiksasi menjadi fosfoenol piruvat, membentuk malat untuk ditransfer ke sel selubung bundel tempat siklus Calvin terjadi. Maka dari itu, karbon dioksida difiksasi dua kali pada tanaman C4. Untuk menyesuaikan diri dengan mekanisme C4, daun tanaman C4 menunjukkan ana
tomi Kranz. Efisiensi fotosintesis tinggi pada t
anaman C4 jika dibandingkan dengan tanaman C3. Tanaman C4 mampu melakukan fotosintesis bahkan setelah stomata ditutup. Maka dari itu, Perbedaan yang menonjol antara tanaman C3 dan C4 adalah reaksi metabolismenya, yang beroperasi selama reaksi gelap fotosintesis.
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 April 2017.
Gambar Courtesy: 1. “Penampang Arabidopsis thaliana, tanaman C3” Oleh Ninghui Shi – Pekerjaan sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia 2. “Penampang jagung, tanaman C4” Oleh Ninghui Shi – Pekerjaan sendiri , (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia
