BAB I PENDAHULUAN
1.I Latar Belakang Suatu sifat fisiologi yang hanya dimiliki oleh suatu tumbuhan adalah kemampuan untuk menggunakan zat karbon dari udara untuk dibentuk menjadi bahan organik serta diasimilasikan di dalam tubuh dari suatu tanaman. Pada peristiwa ini hanya dapat terjadi apabila jika ada cukup cahaya dan oleh karena itu, maka asimilasi zat karbon itu dapat disebut dengan fotosintesis. Secara lengkapnya itu dapat dikatakan bahwa fotosintesis atau asimilasi zat karbon merupakan suatu proses dimana zat-zat organik H 2O dan CO2 oleh klorofil diubah menjadi zat organik karbohidrat dengan bantuan dari sinar matahari (Salisbury, 1980). Energi yang dipakai oleh seluruh organisme hidup (tumbuhan, hewan, manusia, dan mikroorganisme) di bumi berasal dari matahari, yaitu melalui penyerapan energi cahaya lalu l alu dikonversi menjadi energi kimia pada pada proses fotosintesis. Fotosintesis juga bisa merupakan suatu mekanisme penyusunan energi pada tanaman berklorofil dengan bantuan cahaya melalui reaksi oksidasireduksi. Berdasarkan tipe fotosintesis, tumbuhan dibagi ke dalam tiga kelompok besar, besa r, yaitu C3, C4 dan CAM (crassul (cra ssulacea acean n acid metabolis meta bolism). m). Sekitar Sekit ar 80% tumbuhan menggunakan cara sintesis C3 untuk membentuk glukosa, misalnya tumbuhan leguminosaea, gandum, dan padi. Untuk tanaman C4 contohnya yaitu tanaman tebu, jagung, sorgum, dan berbagai jenis rumput pakan ternak. Struktur daun pada tanaman C4 dikenal juga sebagai daun dengan anatomi kranz. Jalur fotosintesis pada tanaman C4 juga dikenal dengan jalur HatchSlack. CAM terjadi pada tumbuhan jenis sukulen seperti kaktus, nanas, bunga lili, dan beberapa jenis anggrek. Ada beberapa perbedaan dalam fotosintesis tumbuhan C3, C4 dan CAM. Jalur CAM serupa dengan jalur C 4 dalam hal karbon dioksida terlebih dahulu
1|Tanaman
C3
dimasukkan kedalam senyawa organic intermediet sebelum karbon dioksida ini memasuki siklus Calvin. Perbedaannya ialah bahwa pada tumbuhan C 4, kedua langkah ini terjadi pada ruang yang terpisah. Langkah ini terpisahkan pada dua jenis jeni s sel. Pada tumbuhan tumbu han CAM, kedua langkah lang kah dipisahkan dipis ahkan untuk sementa seme ntara. ra. Fiksasi karbon terjadi pada malam hari, dan siklus calvin berlangsung selama siang hari. Untuk lebih jelasnya, maka akan dipelajari lebih detail mengenai tanaman C3, C4 dan CAM.
1.2 Tujuan - Untuk mengetahui pengertian tanaman C 3 - Untuk mengetahui karakteristik tanaman C 3 - Untuk mengetahui siklus tanaman C 3 - Untuk mengetahui perbedaan tanaman C 3, C4, dan CAM
2|Tanaman
C3
BAB II ISI
A. Pengertian tanaman C3
Berdasarkan tipe fotosintesis, tumbuhan dibagi ke dalam tiga kelompok besar
yaitu
C3,
Tanaman C3 adalah
C4,
dan
tanaman
CAM yang
(crassulacean mempunyai
acid
lintasan lintasa n
metabolism). atau
siklus
PCR (Photosynthetic Carbon Reduction) atau sering disebut siklus calvin yang dapat menghasilkan asam organik yang mengandung 3 atom C dan jaringan yang terlibat dalam proses fotosintesis adalah jaringan mesofil. Lintasan itu dimulai dari pengikatan CO 2 dengan RBP dan RuBP. Tanaman C3 merupakan kelompok tumbuhan yang menghasilkan senyawa phosphogliseric acid yang memiliki 3 atom C pada proses fiksasi CO 2 oleh ribolusadiphosphat (Sitompul, 1995). Sebagian besar tanaman pertanian, seperti gandum, kentang, kedelai, kacang-kacangan, jati dan kapas merupakan tanaman dari kelompok C3. Hampir 80% tumbuhan yang melakukan fotosintesis menggunakan jalur C3 untuk pengikatan CO2.
B. Tahapan Siklus Kelvin (Reaksi Gelap) Pada Tanaman C3
Siklus Calvin disebut juga Reaksi gelap yang merupakan reaksi lanjutan dari reaksi terang dalam fotosintesis. Reaksi gelap adalah reaksi pembentukan gula dari CO2 yang terjadi di stroma. Reaksi ini tidak membutuhkan cahaya. Reaksi terjadi pada bagian kloroplas yang disebut stroma.
3|Tanaman
C3
Tahapan siklus Calvin pada tanaman C3 a. Fase I: fiksasi karbon, Siklus calvin memasukkan setiap molekul CO2dengan menautkannya pada gula berkarbon 5 yang dinamai ribose bifosfat
(RuBP).
Enzim
yang
mengkatalis
langkah
ini
adalah
rubisko.produknya adalah intermediet berkarbon 6 yang demikian tidak stabil hingga terurai separuhnya untuk membentuk 2 molekul 3fosfogliserat. b. Fase II: reduksi, setiap molekul 3-fosfogliserat menerima gugus fosfat baru. Suatau enzim mentransfer gugus fosfat dari ATP membentuk 1,3 bifosfogliserat
sebagai
produknya.
Selanjutnya
sepasang
electron
disumbangkan oleh NADPH untuk mereduksi 1,3-bifosfogliserat menjadi G3P. G3P ini berbentuk gula berkarbon 3. Hasilnya terdapat 18 karbon karbohidrat , 1molekulnya keluar dan digunakan oleh tumbuhan dan 5 yang lain didaur ulang untuk meregenerasi 3 molekul RuBP c. Fase III: Regenerasi RuBP, Dalam suatu rangkaian reaksi yang rumity, rangkan karbon yang terdiri atas 5 molekul G3P disusun ulang oleh langkah terakhir siklus Calvin menjadi 3 molekul RuBP. Untuk menyelesaikan ini, siklus ini menghabiskan 3 molekul ATP . RuBP ini siap menerima CO2 kembaliTanaman C3 dan C4 dibedakan oleh cara
4|Tanaman
C3
mereka mengikat CO2 dari atmosfir dan produk awal yang dihasilkan dari proses assimilasi. Pada tanaman C3, enzim yang menyatukan CO2 dengan RuBP (RuBP merupakan substrat untuk pembentukan karbohidrat dalam proses fotosintesis) dalam proses awal assimilasi, juga dapat mengikat O2 pada saat yang bersamaan untuk proses fotorespirasi ( fotorespirasi adalah respirasi,proses pembongkaran karbohidrat untuk menghasilkan energi dan hasil samping, yang terjadi pada siang hari) . Jika konsentrasi CO2 di atmosfir ditingkatkan, hasil dari kompetisi antara CO2 dan O2 akan lebih menguntungkan CO2, sehingga fotorespirasi terhambat dan assimilasi akan bertambah besar. C. Pengaruh Kualitas Cahaya Matahari terhadap Tanaman Radiasi energi yang diterima oleh bumi dari matahari berbentuk gelombang elektromagnetik yang bervariasi panjangnya yaitu dari 5000-290 milimikron. Rangkaian spektrum matahari ini dapat dikelompokan berdasarkan panjang gelombangnya. gelombangnya. Cahaya mempunyai sifat gelombang dan sifat partikel. Cahaya hanya merupakan bagian dari energi cahaya yang memiliki panjang gelombang tampak bagi mata manusia sekitar 390-760 nanometer. Sipat partikel cahaya biasanya diungkapkan dalam pernyataan bahwa cahaya itu datang dalam bentuk kuanta dan foton, yaitu paket energi yang terpotong-potong dan masing-masing mempunyai panjang gelombang tertentu. Cahaya memberikan energi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman/pohon secara langsung melalui tumbuhan hijau atau melalui organisme lain, hal ini tergantung kepada zat-zat organik yang disintesa oleh tumbuhan hijau. Kualitas cahaya berkaitan erat dengan panjang gelombang, dimana panjang gelombang ungu dan biru mempunyai foton yang lebih berenergi bila dibanding dengan panjang gelombang jingga dan merah. Kualitas cahaya dibedakan berdasarkan panjang gelombang menjadi. · Panjang gelombang 750-626 mu adalah warna merah. · Panjang gelombang 626-595 mu adalah warna orange/jingga. · Panjang gelombang 595-574 mu adalah warna kuninga. k uninga. · Panjang gelombang 574-490 mu adalah warana hijau. · Panjang gelombang 490-435 mu adalah warna bir u.
5|Tanaman
C3
· Panjang gelombang 435-400 mu adalah warna ungu. Semua warna-warni dari panjang gelombang ini mempengaruhi terhadap fotosintesis dan juga mempengaruhi terhadap pertumbuhan dan perkembangan pohon baik secara generatif maupun vegetatif, tetapi kuning dan hijau dimanfaatkan oleh tanaman sangat sedikit, panjang gelombang yang paling banyak diabsorbsi beada di wilayah violet sampai biru dan orange sampai merah. Variasi harian dan variasi musiman tidak hanya mempengaruhi masukan energi, tetapi juga suatu masukan faktor periode yang penting. Panjang siang hari pada waktu yang berbeda dalam satu tahun, untuk organisme yang non tropis dan merupakan indikator yang paling dapat dipercaya dan sebagian besar tanaman bersifat fotoperiodik. Irradiasi langsung pada dini hari dan senja s enja hari mengandung banyak radiasi panjang gelombang yang disebabkan oleh celah atmosfer yang lebih panjang dan berakibat penghamburan gelombang pendek. D. Pentingnya naungan bagi tanaman C3
Pentingnya naungan bagi tanaman C3 yaitu sebagai berikut:
Merupakan salah satu alternatif untuk mengatasi intensitas cahaya yang terlalu tinggi.
Pemberian naungan dilakukan pada budidaya tanaman yang umumnya termasuk kelompok C3 maupun dalam fase pembibitan.
Pada fase bibit, semua jenis tanaman tidak tahan intensitas cahaya penuh, butuh 30-40%, diatasi diatasi dengan naungan.
Pada tanaman kelompok C3, naungan tidak hanya diperlukan pada fase bibit saja, tetapi sepanjang siklus hidup tanaman.
Meskipun dengan semakin dewasa umur tanaman, intensitas naungan semakin dikurangi
Naungan selain diperlukan untuk mengurangi intensitas cahaya yang sampai ke tanaman pokok, juga dimanfaatkan sebagai salah satu metode pengendalian gulma
Di bawah penaung, bersih dari gulma terutama rumputan
Semakin jauh dari penaung, gulma mulai tumbuh t umbuh semakin cepat
Titik kompensasi gulma rumputan dapat ditentukan sama dengan intensitas cahaya pada batas mulai ada pertumbuhan gulma
6|Tanaman
C3
Tumbuhan tumbuh ditempat dg intensitas cahaya lebih tinggi dari titik kompensasi (sebelum tercapai titik jenuh), hasil fotosintesis cukup untuk respirasi dan sisanya untuk pertumbuhan Dampak pemberian naungan terhadap iklim mikro
Mengurangi intensitas cahaya di sekitar sebesar 30-40%
Mengurangi aliran udara disekitar tajuk
Kelembaban udara disekitar tajuk lebih stabil (60-70%)
Mengurangi laju evapotranspirasi
Terjadi keseimbangan antara ketersediaan air dengan tingkat transpirasi tanaman
E. Perbedaan tanaman C 3, C4, dan CAM
Tanaman C3 dan C4 dibedakan oleh cara mereka mengikat CO 2 dari atmosfir dan produk awal yang dihasilkan dari proses assimilasi. Pada tanaman C3, enzim yang menyatukan CO 2 dengan RuBP (RuBP merupakan substrat untuk pembentukan karbohidrat dalam proses fotosintesis) dalam proses awal assimilasi, juga dapat mengikat O2 pada saat yang bersamaan untuk proses fotorespirasi. Fotorespirasi
adalah
proses
pembongkaran
karbohidrat
untuk
menghasilkan energi dan hasil samping, yang terjadi pada siang hari). Jika konsentrasi CO2 di atmosfir ditingkatkan, hasil dari kompetisi antara CO 2 dan O2 akan lebih menguntungkan CO 2, sehingga fotorespirasi terhambat dan assimilasi akan bertambah besar. .
7|Tanaman
C3
BAB III PENUTUP
III.1 Kesimpulan Kesimpulan yang dapat kami ambil dari makalah ini yaitu : 1. Yang membedakan membedakan tanaman C3 C3 dan C4 adalah cara mereka mengikat mengikat CO2 dari atmosfir dan produk awal yang dihasilkan dari proses asimilasi .
2. Pada tanaman C3, enzim yang menyatukan CO2 dengan RuBP dalam proses awal asimilasi,
juga dapat mengikat O2 pada saat yang yang bersamaan untuk
proses fotorespirasi. Jika konsentrasi CO2 di atmosfir ditingkatkan, hasil dari kompetisi antara CO2 dan O2 akan lebih menguntungkan CO2, sehingga fotorespirasi terhambat dan assimilasi akan bertambah besar. 3. Terdapat 3 tahapan dari reaksi gelap (Siklus Kelvin) dari tanaman C3.
III.2 Saran
Saran kami agar makalah ini dapat bermanfaat bagi civitas akademika khusunya untuk mahasiswa yang memerlukan materi tentang t anaman C3.
8|Tanaman
C3
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous, b. 2010. http://agrimaniax.blogspot.com/2010/05/klasifikasi-perban yakan-tanaman.html yakan -tanaman.html Diakses tanggal 11 November 2011 Anonymous, c. 2010. http://iman56.blogspot.com/2010/10/perbedaan-tanamanc3-c4-dan-cam.html Diakses tanggal 12 November 2011 Gardner, Franklin. 1991. Fisiologi 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya Budidaya.. Jakarta : UI Press. Mataram.Kimbal, W. John. 1992. Biologi 1992. Biologi Jilid 1. 1. Erlangga: Jakarta Mayang.
2009. Fiksasi 2009. Fiksasi Karbondioksida Pada Tanaman C3, C4 dan CAM .http://mayangx.wordpress.com/2009/04/08/fiksasikarbondioksida-pada-tana man-c3-c4-dan-cam. Diakses pada hari Senin tanggal 1 November 2010. Salisbury, Frank B, Cleon W. Ross. 1980. Fisiologi Tumbuhan. Institut Teknologi Bandung, Bandung. Sitompul, SM. 1995. Fisiologi 1995. Fisiologi Tanaman Tropis Tropis.. Lombok : Universitas
9|Tanaman
C3
