Laporan c3, c4, Dan Cam

17
LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN “C3, C4 dan CAM” Disusun Oleh: Nama : Krisna Bagus Prabowo NIM : 115040201111192 Kelompok : Senin, 06.00 Asisten : Sonia Tambunan PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN

Transcript of Laporan c3, c4, Dan Cam

Page 1: Laporan c3, c4, Dan Cam

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN

“C3, C4 dan CAM”

Disusun Oleh:

Nama : Krisna Bagus Prabowo

NIM : 115040201111192

Kelompok : Senin, 06.00

Asisten : Sonia Tambunan

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

MALANG

2012

Page 2: Laporan c3, c4, Dan Cam

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangDalam kaitannya dengan proses fotosintesis, tumbuhan dibagi

menjadi tumbuhan C3, C4 dan CAM, masing-masing mempunyai cara tersendiri untuk mengelola kebutuhan dasar fotosintesis yaitu karbon dioksida dan air. Perbedaan cara mengelola kebutuhan tersebut terletak pada perbedaan morfologi dan fisiologi kelompok tumbuhan tersebut. Morfologi dan fisiologi merupakan bentuk adaptasi suatu organism untuk bertahan hidup. Tumbuhan CAM, merupakan contoh tubuhan dengan morfologi yang khusus, daun tebal, kecil, duri, batang berair, agar dapat bertahan hidup di iklim yang ekstrim.

Dalam pertanian, ketiga kelompok tanaman ini memiliki cara yang berbeda dalam budidayanya karena memiliki cara metabolism yang berbeda. Tanaman CAM, nanas, harus mendapatkan tempat di daerah yang kering, penyinaran matahari terik dan kelembaban rendah agar optimal, akan berbeda dengan padi sawah, C3, yang butuh air cukup banyak, selain itu, jagung dan tebu, C4, membutuhkan iklim kering hamper seperti tanaman CAM.

1.2 Tujuan Praktikuma. Mengetahui perbadaan morfologi daun kacang tanah, jagung

dan lidah buaya.

1.3 Manfaata. Dalam praktek pertanian, pengetahuan ini mendasari kebutuhan

yang harus diberikan, yaitu iklim tanaman agar produksi optimal.

Page 3: Laporan c3, c4, Dan Cam

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pengertian Tumbuhan C3C3 plant is a plant in which the first product of photosynthesis is

a 3-carbon acid, glycerate 3-phosphate (phosphoglyceric acid). Most plants are C3 plants. They are characterized by high carbon dioxide compensation points owing to photorespiration (Bailey, 2003).

C3 plant is the majority of photosynthetic plants that produce, as the initial steps of CO incorporation, a three-carbon compound, phosphoglyceric acid (PGA), as the first stable intermediate (CALVIN CYCLE) (Rittner, 2004).

Tanaman C3 adalah tanaman yang mempunyai lintasan 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 CO2 dengan RBP dan RuBP (Sitompul, 1995).

Tanaman C3 adalah kelompok tumbuhan yang menghasilkan senyawa phospho gliseric acid yang memiliki 3 atom C pada proses fiksasi CO2 oleh ribolusa diphosphat (Budiarti, 2008).

2.2 Pengertian Tumbuhan C4C4 plant is a plant in which the first product of photosynthesis is

a 4-carbon dicarboxylic acid, oxaloacetic acid (Bailey, 2003).C4 plant A small number of plants that incorporate CO2 using a

carboxylase for the CO2 capture, producing a four-carbon compound (carboxylic acid) as a stable intermediary in the first step of photosynthesis. C4 plants (e.g., corn) supply CO2 for the CALVIN CYCLE (Rittner, 2004).

Tanaman C4 adalah kelompok tumbuhan yang melakukan persiapan reaksi gelap fotosintesis melalui jalur 4 karbon / 4C (jalur hatch- slack) sebelum memasuki siklus calvin, untuk meminimalkan keperluan fotorespirasi (Budiarti, 2008).

Page 4: Laporan c3, c4, Dan Cam

Tanaman C4 adalah tanaman dengan hasil pertama dalam fotosintesis di mesofil berupa suatu molekul dengan 4 atom C (Gardner, 1991).

2.3 Pengertian Tumbuhan CAMCAM (crassulacean acid metabolism) plant is a form of

photosynthesis first discovered in the family Crassulacaeae and since found in many other succulent plants, such as cacti. It allows plants of arid environments to keep their stomata closed to conserve water during the day, opening them at night to exchange gases (Bailey, 2003).

CAM (crassulacean acid metabolism) A metabolic adaptation of certain plants, particularly xerophytes (desert loving, e.g., succulents), in arid areas that allows them to take up CO2 at night, not during the day, store it as organic acid (malic), and release CO2

by decarboxylation of the acids for fixing into sugar. This reduces transpirational water loss during photosynthesis. The CALVIN CYCLE occurs during the day (Rittner, 2004).

Tanaman CAM adalah tanaman yang dapat berubah seperti tanaman C3 pada saat pagi hari (suhu rendah) dan dapat berubah seperti tanaman C4 pada siang hari dan malam hari (Gardner, 1991).

Tanaman CAM adalah tanaman yang membuka pada malam hari dan menutup pada siang hari, memiliki laju fotosintesis yang rendah bila dibandingkan dengan tanaman C3 dan C4 (Lakitan, 1995).

2.4 Perbedaan Tumbuhan C3, C4, dan CAMPotongan melintang daun C3 menunjukkan mayoritas sel yang

menggangung kloroplas, meofil. Sebaliknya, C4 memiliki dua tipe sel yang mengandung kloroplas, mesofil dan bundle sheath (Taiz, 2002). Tumbuhan C4 cenderung memiliku suhu optimum yang lebih tinggi (30–450C) dibangingkan tumbuhan C3 (20–250C). tidak seperti tumbuhan C3, fotosintesis pada C4 tidak terhambat oleh oksigen dan memiliki CO2 compensation point yang lebih rendah.

Page 5: Laporan c3, c4, Dan Cam

CO2 compensation adalah banyaknya konsentrasi CO2 yang diambil untuk fotosintesis dengan CO2 yang digunakan untuk respirasi. C3 berkisar antara 20 hingga 100 µl CO2 per liter sedangkan C4 berkisar 0 hingga 5 µl l-1 (Hopkins, 2008).

Jaringan parenkim fotosintetik C3 tersusun dari dua jenis jaringan, palisade dan bunga karang yang memiliki rongga daun yang lebar. Daun C4, umumnya lebih tipis dari C3, pembuluh vaskuler lebih rapat dan rongga daun lebih sempit. Contoh adalah Poa sp. (a grass). Contoh tumbuhan C4 tebu (Saccharum officinarum), sorghum (Sorghum bicolor), jagung (Zea mays). Contoh tumbuhan CAM antara lain bangsa kaktus dan nanas, euphorbiaceae.

Anatomi C4 memungkinkan penangkapan CO2 secara terpisah berbeda dengan C3, sedangkan ada CAM semuanya, Calvin dan Fotosistem, terjadi pada sel yang sama dan terjadi pada waktu yang berbeda. Pada CAM, tidak ada siklus tertutup seperti pada C4, dan pada kondisi air yang cukup serta suhu tidak terlalu tinggi, CAM akan berlaku seperti C3, kemampuan ini berkenaan dengan rasio transpirasi untuk CAM berkisar antara 50-100, dimana lebih rendah dari C3 dan C4, yang memungkinkan untuk hidup di lingkungan ekstrim. Rasio transpirasi C4 secara umum 200-350 sedangkan C3 500-1000. (Hopkins, 2008).

C4 (Saccharum officinarum CAM (Ananas comosus)

Page 6: Laporan c3, c4, Dan Cam

C3 (Poa sp.)

2.5 Siklus Metabolisme Tumbuhan C3, C4, dan CAMPada 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.

Pada tanaman C4, CO2 diikat oleh PEP (enzym pengikat CO2 pada tanaman C4) yang tidak dapat mengikat O2 sehingga tidak terjadi kompetisi antara CO2 dan O2. Lokasi terjadinya assosiasi awal ini adalah di sel-sel mesofil (sekelompok sel-sel yang mempunyai klorofil yang terletak di bawah sel-sel epidermis daun). 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 and G sangat rendah, PEP mempunyai daya ikat yang tinggi terhadap CO2, sehingga reaksi fotosintesis terhadap

Page 7: Laporan c3, c4, Dan Cam

CO2 di bawah 100 m mol m-2 s-1 sangat tinggi. , laju assimilasi tanaman C4 hanya bertambah sedikit dengan meningkatnya CO2.

(anonym, 2012)CAM, menutup stomata pada siang hari, berlainan dengan jenis

tumbuhan lain. Menutup stomata membantu tumbuhan ini mengonversi air, tetapi menghalangi CO2 untuk masuk ke daun. Pada malam hari, CO2 diambil dan disimpan dalam berbagai asam organic. Sel mesofil menyimpan asam organic yang disimpan dari malam hari hingga siang hari. Pada siang hari, saat reaksi terang menyuplai ATP dan NADPH untuk siklus calvin, CO2 dilepas dari asam organic yang telah dibuat dan digunakan untuk memproduksi gula pada kloroplas (Reece, 2011).

Spesies CAM mengikat CO2 menjadi asam beratom C-4 dengan PEP karboksilase seperti spesies tumbuhan C4, hanya bedanya terjadi pada malam hari pada saat stomata terbuka dan energi yang diperlukannya diperoleh melalui proses glikolisis. Radiasi matahari menyebabkan penutupan stomata dan penyinaran daun: energy cahaya ini digunakan untuk menjalankan daur Calvin, yaitu dengan mengambil CO2 dari asam beratom C-4 seperti pada reaksi di dalam sel-sel seludang ikatan pembuluh spesies C4. Kloroplas tumbuhan CAM lebih mirip dengan kloroplas spesies C3. Dalam kondisi kelembaban yang menguntungkan, banyak spesies CAM berubah fungsi stomatanya dan karboksilasinya serupa dengan spesies C3. (Gardner, 1991)

Page 8: Laporan c3, c4, Dan Cam

BAB III METODE PENELITIAN

2.6 Alat dan Bahana. Alat:

Cutter : untuk memotong sampel tumbuhan. Mikroskop : untuk melihat gambar mikroskopis dari

daun. Kaca benda : untuk meletakkan preparat. Kaca penutup : menutup kaca benda. Camera : untuk dokumentasi.

b. Bahan: Daun kacang tanah, jagung dan lidah buaya. Air.

2.7 Cara KerjaDaun sampel diiris melintang

Kaca preprat1. Letakkak irisan sampel2. Beri air satu tetes3. Tutup dengan kaca penutup4. Squash

Mikroskop1. Pembesaran 10X2. Amati3. Dokumentasi4. Gambar

2.8 Analisa PerlakuanPengirisan daun secara melintang dan setipis mungkin agar

nampak pada mikroskop.

Page 9: Laporan c3, c4, Dan Cam

BAB IV PEMBAHASAN

2.9 Gambar Literatur Tumbuhan C3, C4, dan CAM

Page 10: Laporan c3, c4, Dan Cam

2.10 Gambar Mikroskop dan Gambar Tangan Tumbuhan C3, C4, dan CAM

Kacang tanah

Jagung

Lidah buaya

Page 11: Laporan c3, c4, Dan Cam

2.11 Pembahasan Perbandingan Antara Jaringan C3, C4 dan CAM

2.12 Pembahasan Perbandingan Hasil Pengamatan dan Literatur

BAB V PENUTUP

2.13 Kesimpulan1. AAAAA

2.14 Saran1. AAAAA

Page 12: Laporan c3, c4, Dan Cam

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous. 2012. Fotosintesis. (Online), (http://id.wikipedia.org/wiki/Fotosintesis. diakses tanggal 10 November 2012).

Bailey, Jill. 2003. The Facts On File Dictionary of Botany. Aylesbury. Market House Books, Ltd.

Budiarti. 2008. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta : Gramedia.Gardner. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Jakarta :UI Press.Hopkins, William G. dan Norman P. A. Hüner. 2008. Introduction to

Plant Physiology: Fourth Edition. Hoboken. JohnWiley & Sons, Inc.

Lakitan, 1995. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Rajawali Grafindo.

Reece, Jane B. dkk. 2011. Campbell Biology: Ninth edition. San Francisco. Pearson Education, Inc.

Rittner, Don, dan Timothy L. McCabe. 2004. Encyclopedia Of Biology. New York. The Facts on File Inc.

Sitompul, SM. 1995. Fisiologi Tanaman Tropis. Universitas Mataram. Lombok.

Taiz, Lincoln dan Eduardo Zeiger. 2002. Plant Physiology: 3rd

edition. USA. Sinauer Associates.