Perbedaan antara tanaman C3 dan C4

Itu perbedaan utama Antara tanaman C3 dan C4 adalah itu Tumbuhan C3 membentuk senyawa tiga karbon sebagai produk stabil pertama dari reaksi gelap sementara tanaman 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 kaya energi pada tanaman, ganggang dan cyanobacteria. Selama reaksi cahaya fotosintesis, fotolisis molekul air terjadi. Sebagai hasil dari fotolisis air, oksigen membebaskan sebagai produk sampingan. Setelah reaksi cahaya, reaksi gelap dimulai dan mensintesis karbohidrat dengan memperbaiki karbon dioksida. Namun, oksigen yang dihasilkan dari reaksi cahaya dapat mengikat dengan enzim utama dari reaksi gelap yang merupakan rubp oxygenase-carboxylase (Rubisco) dan melakukan fotorespirasi fotor. Fotorespirasi adalah proses yang membuang energi dan mengurangi sintesis karbohidrat. Oleh karena itu, untuk mencegah fotorespirasi, ada tiga cara berbeda bahwa reaksi gelap terjadi pada tanaman untuk mencegah pertemuan oksigen dengan rubisco. Oleh karena itu, tergantung pada cara reaksi gelap terjadi, ada 3 jenis tanaman; yaitu, tanaman C3, tanaman C4, dan tanaman cam.

ISI

1. Ikhtisar dan Perbedaan Utama
2. Apa tanaman C3
3. Apa tanaman C4
4. Kesamaan antara tanaman C3 dan C4
5. Perbandingan berdampingan - tanaman C3 vs C4 dalam bentuk tabel
6. Ringkasan

Apa tanaman C3?

Sekitar 95% tanaman di bumi adalah tanaman C3. Seperti namanya, mereka melakukan mekanisme fotosintesis C3 yaitu Calvin Cycle. Fotosintesis C3 dianggap telah muncul hampir 3.5 miliar tahun yang lalu. Tanaman ini sebagian besar tanaman berkayu dan bundar. Pada tanaman ini, fiksasi karbon terjadi pada sel mesofil yang tepat di bawah epidermis.

Karbon dioksida masuk dari atmosfer ke sel mesofil melalui stomata. Kemudian reaksi gelap dimulai. Reaksi pertama adalah penetapan karbon dioksida dengan ribulosa bifosfat menjadi fosfoglikerat yang merupakan senyawa tiga karbon. Faktanya, ini adalah produk stabil pertama dari tanaman C3. Ribulosa bifosfat karboksilase (rubisco) adalah enzim yang mengkatalisasi reaksi karboksilasi ini pada tanaman. Demikian juga, siklus calvin terjadi secara siklis saat memproduksi karbohidrat.

Gambar 01: Tanaman C3

Dibandingkan dengan tanaman C4, tanaman C3 tidak efisien mengenai mekanisme fotosintesisnya. Itu karena terjadinya fotorespirasi pada tanaman C3. Fotorespirasi terjadi karena aktivitas oksigenase enzim Rubisco. Oksigenasi Rubisco bekerja dalam arah yang berlawanan dengan karboksilasi, secara efektif membatalkan fotosintesis dengan membuang -buang sejumlah besar karbon yang semula ditetapkan oleh siklus calvin dengan biaya besar, dan mengakibatkan 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 yang bersaing ini biasanya berjalan dengan rasio 3: 1 (karbon: oksigen). Dengan demikian, jelas bahwa fotorespirasi adalah proses yang distimulasi cahaya yang mengkonsumsi oksigen dan mengembangkan karbon dioksida.

Apa tanaman C4?

Tanaman C4 hadir di daerah kering dan suhu 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 dianggap telah muncul hampir 12 juta tahun yang lalu; lama setelah evolusi mekanisme C3. Tanaman C4 mungkin lebih baik diadaptasi sekarang, karena kadar karbon dioksida saat ini jauh lebih rendah dari 100 juta tahun yang lalu.

Tanaman C4 jauh lebih efisien dalam menangkap karbon dioksida.  Selanjutnya, fotosintesis C4 ditemukan pada spesies Monocot dan Dicot. 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 "Kranz Anatomy". Ada lingkaran sel selubung bundel dengan kloroplas di sekitar bundel vaskular dimana tanaman C4 dapat diidentifikasi.

Gambar 02: Tanaman C4

Di jalur ini, fiksasi karbon dioksida terjadi dua kali. Di sitoplasma sel mesofil, CO₂ Perbaikan pertama dengan phosphoenolpyruvate (PEP), yang bertindak sebagai akseptor utama. Reaksi dikatalisis oleh enzim Pep karboksilase. Kemudian Pep masuk Malate dan kemudian menjadi Pyruvate Liberating Co₂. Dan, CO ini₂ Sekali lagi diperbaiki untuk kedua kalinya dengan ribulosa bifosfat, untuk membentuk 2 fosfoglikerat untuk melakukan siklus calvin.

Apa kesamaan antara tanaman C3 dan C4?

• Baik 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 melibatkan reaksi gelap dari kedua jenis tanaman.
• Kedua tanaman menghasilkan fosfoglikerat.

Apa perbedaan antara tanaman C3 dan C4?

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

Selain itu, efisiensi fotosintesis tanaman C3 kurang dari efisiensi fotosintesis tanaman C4. Ini karena fotorespirasi yang terlihat pada tanaman C3 yang dapat diabaikan pada tanaman C4. Dengan demikian, itu adalah perbedaan lain antara tanaman C3 dan C4. Saat 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 pada daun. Oleh karena itu, ini juga perbedaan antara tanaman C3 dan C4.

Selain itu, perbedaan lebih lanjut antara tanaman C3 dan C4 adalah bahwa tanaman C3 memperbaiki karbon dioksida hanya sekali 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 saat stomata ditutup dan di bawah konsentrasi cahaya yang sangat tinggi dan CO rendah₂ konsentrasi. Namun, tanaman C3 tidak dapat melakukan fotosintesis ketika stomata ditutup dan di bawah konsentrasi cahaya yang sangat tinggi dan CO rendah₂ konsentrasi. Oleh karena itu, ini juga perbedaan yang signifikan antara tanaman C3 dan C4. Selanjutnya, tanaman C3 dan tanaman C4 berbeda dari akseptor karbon dioksida pertama. Rubp adalah co₂ akseptor di tanaman C3 sementara pep adalah co pertama₂ akseptor di tanaman C4.

Ringkasan -tanaman C3 vs C4

C3 dan C4 adalah dua jenis tanaman. Tanaman C3 sangat umum sementara tanaman C4 sangat jarang. Perbedaan utama antara tanaman C3 dan C4 tergantung pada produk karbon pertama yang mereka hasilkan selama reaksi gelap. Tanaman C3 Melakukan siklus calvin dan menghasilkan senyawa tiga karbon sebagai produk stabil pertama sementara tanaman C4 melakukan mekanisme C4 dan menghasilkan empat senyawa karbon sebagai produk stabil pertama. Selain itu, tanaman C3 menunjukkan lebih sedikit efisiensi fotosintesis sementara tanaman C4 menunjukkan efisiensi fotosintesis yang tinggi. Selain itu, tanaman C3 tidak memiliki kranz anatomi di daun, dan juga mereka tidak memiliki dua jenis kloroplas. Di sisi lain, tanaman C4 memiliki anatomi kranz di daunnya, dan mereka juga memiliki dua jenis kloroplas. Dengan demikian, ini adalah ringkasan tanaman C3 dan C4.

Referensi:

1. Szczepanik, dkk. “Pada mekanisme pertukaran perantara fotosintesis C 4 antara Kranz mesofil dan sel selubung bundel di rumput.”OUP Academic, Oxford University Press, 28 Mar. 2008. Tersedia disini 
2. Belajar.com, belajar.com. Tersedia disini 

Gambar milik:

1."Diagram Fotorespirasi Sederhana" oleh Rachel Purdon - karya sendiri, (CC BY -SA 3.0) Via Commons Wikimedia 
2."Hatchslackpathway2" oleh Adenosine (Talk) - Hatchslackpathway.SVG, (CC BY-SA 2.5) Via Commons Wikimedia