Perbedaan Antara Tanaman C3 dan C4

Itu perbedaan utama antara tanaman C3 dan C4 adalah itu pabrik C3 membentuk senyawa tiga karbon sebagai produk stabil pertama dari reaksi gelap, sedangkan pabrik C4 membentuk senyawa empat karbon sebagai produk stabil pertama dari reaksi gelap.

Fotosintesis adalah proses yang digerakkan oleh cahaya yang mengubah karbon dioksida dan air menjadi gula yang kaya energi pada tanaman, ganggang dan cyanobacteria. Selama reaksi cahaya fotosintesis, terjadi fotolisis molekul air. Sebagai hasil dari fotolisis air, oksigen dibebaskan sebagai produk sampingan. Setelah reaksi ringan, reaksi gelap dimulai dan mensintesis karbohidrat dengan memperbaiki karbon dioksida. Namun, oksigen yang dihasilkan dari reaksi terang dapat mengikat dengan enzim utama dari reaksi gelap yaitu RuBP oxygenase-carboxylase (Rubisco) dan melakukan fotorespirasi. Fotorespirasi adalah proses yang menghabiskan energi dan mengurangi sintesis karbohidrat. Oleh karena itu, untuk mencegah fotorespirasi, ada tiga cara berbeda yang terjadi reaksi gelap pada tanaman untuk mencegah pertemuan oksigen dengan Rubisco. Oleh karena itu, tergantung pada cara reaksi gelap berlangsung, ada 3 jenis tanaman; yaitu, tanaman C3, tanaman C4, dan tanaman CAM.

ISI

1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa itu Tanaman C3
3. Apa itu Tanaman C4
4. Kesamaan Antara Tanaman C3 dan C4
5. Perbandingan Berdampingan - Tanaman C3 vs C4 dalam Bentuk Tabular
6. Ringkasan

Apa itu Tanaman C3?

Sekitar 95% tanaman di bumi adalah tanaman C3. Seperti namanya, mereka melakukan mekanisme fotosintesis C3 yaitu siklus Calvin. Fotosintesis C3 diperkirakan muncul hampir 3,5 miliar tahun yang lalu. Tanaman ini sebagian besar tanaman berkayu dan daun bulat. Pada tanaman ini, fiksasi karbon terjadi di sel mesofil yang tepat di bawah epidermis.

Karbon dioksida masuk dari atmosfer ke sel mesofil melalui stomata. Kemudian reaksi gelap dimulai. Reaksi pertama adalah pengikatan karbon dioksida dengan Ribulose bifosfat menjadi fosfogliserat yang merupakan senyawa tiga karbon. Faktanya, ini adalah produk stabil pertama dari pabrik C3. Ribulose bisphosphate carboxylase (Rubisco) adalah enzim yang mengkatalisasi reaksi karboksilasi ini pada tanaman. Demikian juga, siklus Calvin terjadi secara siklis sambil menghasilkan karbohidrat.

Gambar 01: Tanaman C3

Dibandingkan dengan tanaman C4, tanaman C3 tidak efisien dalam hal mekanisme fotosintesisnya. Itu karena terjadinya fotorespirasi pada tanaman C3. Fotorespirasi terjadi karena aktivitas oksigenase dari enzim Rubisco. Oksigenasi Rubisco bekerja dalam arah yang berlawanan dengan karboksilasi, secara efektif membatalkan fotosintesis dengan membuang sejumlah besar karbon yang awalnya diperbaiki oleh siklus Calvin dengan biaya besar, dan menghasilkan hilangnya karbon dioksida dari sel yang memperbaiki karbon dioksida. Demikian juga, interaksi dengan oksigen dan karbon dioksida terjadi di situs yang sama di Rubisco. Reaksi-reaksi yang bersaing ini biasanya berjalan pada perbandingan 3: 1 (karbon: oksigen). Dengan demikian, jelas bahwa fotorespirasi adalah proses stimulasi cahaya yang mengonsumsi oksigen dan mengembangkan karbon dioksida.

Apa itu Tanaman C4?

Tanaman C4 hadir di daerah kering dan bersuhu tinggi. Sekitar 1% spesies tanaman memiliki biokimia C4. Beberapa contoh tanaman C4 adalah jagung dan tebu. Seperti namanya, tanaman ini melakukan mekanisme fotosintesis C4. Fotosintesis C4 diperkirakan muncul hampir 12 juta tahun yang lalu; lama setelah evolusi mekanisme C3. Pabrik C4 mungkin lebih baik beradaptasi sekarang, karena tingkat karbon dioksida saat ini jauh lebih rendah daripada 100 juta tahun yang lalu.

Pabrik C4 jauh lebih efisien dalam menangkap karbon dioksida. Selanjutnya, fotosintesis C4 ditemukan pada spesies monokotil dan dikotil. Berbeda dengan tanaman C3, produk stabil pertama yang terbentuk selama fotosintesis adalah asam oksaloasetat, yang merupakan senyawa empat karbon. Yang paling penting, daun tanaman ini menunjukkan jenis anatomi khusus yang disebut "Anatomi Kranz". Ada lingkaran sel selubung bundel dengan kloroplas di sekitar bundel pembuluh darah tempat tanaman C4 dapat diidentifikasi.

Gambar 02: Tanaman C4

Di jalur ini, fiksasi karbon dioksida terjadi dua kali. Dalam sitoplasma sel mesofil, CO₂ perbaikan pertama dengan phosphoenolpyruvate (PEP), yang bertindak sebagai akseptor utama. Reaksi dikatalisis oleh enzim PEP karboksilase. Kemudian PEP dikonversi menjadi malat dan kemudian menjadi CO membebaskan piruvat₂. Dan CO ini₂ lagi perbaikan untuk kedua kalinya dengan Ribulose bifosfat, untuk membentuk 2 fosfogliserat untuk melakukan siklus Calvin.

Apa Persamaan Antara Tanaman C3 dan C4?

• Kedua tanaman C3 dan C4 memperbaiki karbon dioksida dan menghasilkan karbohidrat.
• Mereka melakukan reaksi gelap.
• Juga, kedua jenis tanaman melakukan reaksi cahaya yang sama.
• Selain itu, mereka memiliki kloroplas untuk melakukan fotosintesis.
• Persamaan fotosintesis mereka serupa.
• Selain itu, RuBP terlibat dalam reaksi gelap kedua jenis tanaman.
• Kedua tanaman menghasilkan fosfogliserat.

Apa Perbedaan Antara Tanaman C3 dan C4?

Tanaman C3 menghasilkan asam fosfogliserat sebagai produk stabil pertama dari reaksi gelap. Ini adalah senyawa tiga karbon. Di sisi lain, tanaman C4 menghasilkan asam oksalo-asetat sebagai produk stabil pertama dari reaksi gelap. Ini adalah senyawa empat karbon. Oleh karena itu, ini adalah perbedaan utama antara pabrik C3 dan C4.

Lebih jauh lagi, efisiensi fotosintesis dari tanaman C3 kurang dari efisiensi fotosintesis dari tanaman C4. Hal ini disebabkan oleh fotorespirasi yang terlihat pada tanaman C3 yang dapat diabaikan pada tanaman C4. Jadi, itu adalah perbedaan lain antara tanaman C3 dan C4. Ketika mempertimbangkan perbedaan struktural, tanaman C3 tidak memiliki dua jenis kloroplas dan anatomi Kranz pada daun. Di sisi lain, tanaman C4 memiliki dua jenis kloroplas, dan mereka menunjukkan anatomi Kranz di daun. Oleh karena itu, ini juga merupakan perbedaan antara tanaman C3 dan C4.

Selain itu, perbedaan lebih lanjut antara tanaman C3 dan C4 adalah bahwa pabrik C3 hanya memperbaiki karbon dioksida satu kali sementara tanaman C4 memperbaiki karbon dioksida dua kali. Karena fakta ini, asimilasi C lebih sedikit pada tanaman C3 sedangkan asimilasi C tinggi pada tanaman C4. Tidak hanya itu, tanaman C4 dapat melakukan fotosintesis ketika stomata ditutup dan di bawah konsentrasi cahaya yang sangat tinggi dan CO rendah.₂ konsentrasi. Namun, tanaman C3 tidak dapat melakukan fotosintesis ketika stomata ditutup dan di bawah konsentrasi cahaya yang sangat tinggi dan CO yang rendah.₂ konsentrasi. Oleh karena itu, ini juga merupakan perbedaan yang signifikan antara tanaman C3 dan C4. Lebih jauh, tanaman C3 dan tanaman C4 berbeda dari akseptor karbon dioksida pertama. RuBP adalah CO₂ akseptor di pabrik C3 sedangkan PEP adalah CO pertama₂ akseptor di pabrik C4.

Ringkasan - C3 vs C4 Plants

C3 dan C4 adalah dua jenis tanaman. Tanaman C3 sangat umum sementara tanaman C4 sangat jarang. Perbedaan utama antara pabrik C3 dan C4 tergantung pada produk karbon pertama yang mereka hasilkan selama reaksi gelap. Pabrik C3 menjalankan siklus Calvin dan menghasilkan senyawa tiga karbon sebagai produk stabil pertama sementara pabrik C4 menjalankan mekanisme C4 dan menghasilkan empat senyawa karbon sebagai produk stabil pertama. Lebih jauh, tanaman C3 menunjukkan efisiensi fotosintesis yang lebih sedikit sedangkan tanaman C4 menunjukkan efisiensi fotosintesis yang tinggi. Selain itu, tanaman C3 tidak memiliki anatomi Kranz di daun, dan mereka juga tidak memiliki dua jenis kloroplas. Di sisi lain, tanaman C4 memiliki anatomi Kranz di daunnya, dan mereka juga memiliki dua jenis kloroplas. Jadi, ini adalah ringkasan dari tanaman C3 dan C4.

Referensi:

1. Szczepanik, dkk. "Tentang Mekanisme Pertukaran Fotosintesis C 4 antara Kranz Mesophyll dan Bundle Sheath Cells di Grasses." OUP Academic, Oxford University Press, 28 Maret 2008. Tersedia di sini 
2. Study.com, Study.com. Tersedia disini 

Gambar milik:

1. "Diagram fotorespirasi sederhana" Oleh Rachel Purdon - Pekerjaan sendiri, (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 
2. "HatchSlackpathway2" Oleh Adenosine (bicara) - HatchSlackpathway.svg, (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia