TANAMAN C4

Tugas 2 ITP FPP UNDIP

TANAMAN C₄

Berdasarkan tipe fotosintesis, tumbuhan dibagi ke dalam tiga kelompok besar,

yaitu C₃, C₄, dan CAM (crassulacean acid metabolism). Tanaman C₄ dinamakan demikian karena tumbuhan itu mendahului siklus calvin dengan fiksasi karbon cara lain yang membentuk senyawa berkarbon-empat sebagai produk pertamanya. Beberapa ribu spesies dalam sedikitnya 19 famili menggunakan jalur C₄. Di antara tanaman C₄ yang penting untuk pertanian adalah tebu dan jagung, anggota family rumput.

Dalam tanaman C₄, terdapat dua jenis sel fotosintetik yang jelas berbeda, yaitu :

1.        Sel selundang berkas pembuluh

Sel selundang berkas pembuluh disusun menjadi kemasan yang sangat padat di sekitar berkas pembuluh.

2.        Sel mesofil

Sel mesofil adalah sel di antara  selundang berkas pembuluh dan permukaan daun. Siklus calvin terbatas pada kloroplas selundang berkas pembuluh. Akan tetapi, siklus ini didahului oleh masuknya CO₂ ke dalam senyawa organic dalam mesofil. Langkah pertama ialah penambahan CO₂ pada fosfoenolpiruvat (PEP) untuk membentuk produk berkarbon-empat yaitu oksaloasetat. PEP merupakan enzym pengikat CO₂ pada tanaman C₄ dan  tidak dapat mengikat O_2, sehingga tidak terjadi kompetisi antara CO₂ dan O₂.  CO₂ yang sudah terikat oleh PEP kemudian ditransfer ke sel-sel "bundle sheath" (sekelompok sel-sel di sekitar xylem dan phloem) dimana kemudian pengikatan dengan RuBP terjadi. Karena tingginya konsentasi CO₂ pada sel-sel bundle sheath ini, maka O₂ tidak mendapat kesempatan untuk bereaksi dengan RuBP, sehingga fotorespirasi sangat kecil dan sangat rendah, PEP mempunyai daya ikat yang tinggi terhadap CO₂, sehingga reaksi fotosintesis terhadap CO₂ di bawah 100 m mol m-2 s-1 sangat tinggi. Laju assimilasi tanaman C₄ hanya bertambah sedikit dengan meningkatnya CO₂.

Tumbuhan dengan jalur C₄ umumnya mempunyai laju fotosintesis yang lebih tinggi dibandingkan dengan tumbuhan C₃, terutama dalam intensitas cahaya tinggi.

Pada tumbuhan C₄ terjadi peningkatan efisiensi fotosintesis, factor utama penyebabnya adalah tidak adanya fotorespirasi (respirasi dalam cahaya) yang dapat diukur.  Fotorespirasi itu mengakibatkan hilangnya CO₂ dalam jaringan fotosintetik dan merupakan sumber utama pengeluaran CO₂ oleh tumbuhan C₃ dalam cahaya.

Tebu (Saccharum officinarum), jagung (Zea mays), sorgum, rumput Bermuda, rumput Prairie dan tumbuhan tertentu lain tidak mengikat karbon dioksida secara langsung. Pada tumbuhan ini senyawa pertama yang terbentuk setelah jangka waktu pelaksanaan fotosintesis yang sangat pendek, bukanlah senyawa 3C asam fosfogliserat (PGA), melainkan senyawa 4C asam oksaloasetat (OAA). Metode alternatif fiksasi karbon dioksida untuk fotosintesis ini disebut jalur Hatch-Slack. Tumbuhan yang menggunakan jalur ini disebut tumbuhan C₄ atau tumbuhan 4 karbon. Tumbuhan dikotil yang termasuk kelompok tumbuhan C₄ antara lain beberapa jenis gulma, bayam, pigweed.

Sumber :

Camphell dan Reece dan Mitchell. 2000. Biologi. Jakarta: Erlangga.

Ochie. 2010. Tanaman C₄. Dalam http://ssp09-unhas.blogspot.com/2010/12/tanaman-c4.html

Isahi, Putra Sang. 2012. Fotosintesis Jenis Lain: Tanaman C₄ dan CAM. Dalam biologimediacentre.com/fotosintesis-jenis-lain-tumbuhan-c4-dan-cam/