Makalah

Kemampuan Adaptasi Proses Fotosintesis

Tanaman C3, C4, dan CAM terhadap Kenaikan Temperatur

Akibat Pemanasan Global

Disusun oleh:

1. Rizka Titi Harjanti (M0312064)

2. Rizky Mahdia Ista M (M0312065)

3. Salsabilah (M0312067)

4. Siti Khotijah (M0312069)

5. Yohan Aldi (M031207)

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2014

KATA PENGANTAR

Segala puji senantiasa penulis haturkan kehadirat Allah Subhanahu wa ta’ala

yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat

menyelesaikan makalah berjudul “Kemampuan Adaptasi Proses Fotosintesis

Tanaman C3, C4, dan CAM terhadap Kenaikan Temperatur Akibat Pemanasan

Global”. Makalah ini dapat diselesaikan atas bantuan dari berbagai pihak. Oleh

karena itu ucapan terima kasih diberikan kepada:

1. Jajaran pimpinan Universitas Sebelas Maret maupun Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam yang telah memberikan kesempatan kepada para

mahasiswanya.

2. Ibu Dr. Triana Kusumaningsih, M.Si selaku dosen biokimia

3. Ayah dan ibu yang selalu memberi dukungan materi dan spirit dalam

menjalani pendidikan di UNS ini.

4. Sahabat-sahabat seperjuangan, baik sahabat karib maupun sahabat di

organisasi yang secara langsung dan tidak langsung telah mendukung

penyelesaian makalah ini.

Makalah ini masih memiliki kekurangan, untuk itu penulis sangat menghargai

kritik dan saran yang sifatnya membangun untuk perbaikan di masa mendatang.

Akhir kata, penulis berharap makalah ini dapat berguna bagi pembaca pada

khususnya, masyarakat pada umumnya dan sebagai sumbangsih untuk bangsa.

Surakarta, 16 November 2014

Penulis

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.. i

KATA PENGANTAR ii

DAFTAR ISI iii

DAFTAR GAMBAR v

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Rumusan Masalah 2

1.3 Tujuan Penulisan 2

1.4 Manfaat Penulisan 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Fotosintesis 4

2.2 Pengertian Tanaman C3, C4 dan CAM 5

2.3 Perbedaan Tanaman C3, C4 dan CAM 6

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan 7

3.2 Prosedur Peneitian 7

3.3 Metode Analisis Data 8

BAB IV PEMBAHASAN

4.1 Kemampuan Adaptasi Proses Fotosintesis Tanaman terhadap

Kenaikan Temperatur 9

4.2 Cara mengatasi pemanasan global dengan tanaman C3, C4, dan CAM.......11

4.3 Aplikasi Pemilihan tanaman C3, C4, dan CAM untuk Mengatasi

Pemanasan Global.......................................................................................12

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan………………………………………………………………...13

5.2 Saran.............................................................................................................14

DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………..21

LAMPIRAN………………………………………………….………………23

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Kemampuan adaptasi proses fotosintesis fanaman terhadap kenaikan

temperatur

Gambar 2. Reaksi penangkapan CO2 tanaman C4 di daerah mesofil

Gambar 3. Reaksi penangkapan CO2 tanaman C4 di daerah sarung berkas pengangkut

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Suhu rata – rata global pada permukaan bumi telah meningkat 0,74 ±

0,18 °C selama seratus tahun terakhir. Hasil penelitian Intergovernmental Panel

on Climate Change (IPCC) menunjukkan suhu permukaan global akan

meningkat 1.1 °C hingga 6.4 °C antara tahun 1990 dan 2100. Pemanasan dan

kenaikan muka air laut diperkirakan akan terus berlanjut selama lebih dari seribu

tahun (IPCC, 2007). Meningkatnya suhu global menyebabkan terjadinya

kenaikan permukaan air laut dan meningkatnya intensitas fenomena cuaca yang

ekstrem (NASA, 2007). Akibat-akibat pemanasan global yang lain adalah

terpengaruhnya hasil pertanian, hilangnya gletser, dan punahnya berbagai

jenis hewan.

Selama pemanasan global, daerah bagian utara dari belahan bumi

utara akan memanas lebih dari daerah-daerah lain di bumi. Akibatnya, gunung-

gunung es akan mencair dan daratan akan mengecil. Daerah-daerah yang

sebelumnya mengalami salju ringan, tidak akan mengalaminya lagi. Pada

pegunungan di daerah subtropis, bagian yang ditutupi salju akan semakin sedikit

serta akan lebih cepat mencair. Musim tanam akan lebih panjang di beberapa

area. Sedangkan di daerah – daerah hangat akan menjadi lebih lembap karena

lebih banyak air yang menguap dari lautan. Penguapan air ini akan menambah

kekuatan angin dan berpotensi untuk berkembang menjadi badai topan. Selain

itu, pemanasan global juga menyebabkan terjadinya penguapan air lebih cepat,

dan beberapa daerah akan menjadi lebih kering.

Kenaikan suhu bumi, menyebabkan lahan pertanian tropis semi kering

di beberapa bagian Afrika tidak dapat tumbuh. Daerah pertanian gurun yang

menggunakan air irigasi dari gunung-gunung yang jauh, tidak akan berjalan

jika snowpack (kumpulan salju) musim dingin, yang berfungsi

sebagai reservoir alami, akan mencair sebelum puncak bulan-bulan masa

tanam. Kenaikan temperatur bumi ini juga menyebabkan terjadinya serangan

serangga dan penyakit yang lebih hebat.

Salah satu solusi alternatif sebagai bentuk penyesuaian agar terjadinya

pemanasan global tidak mengancam stabilitas kebutuhan pangan global dan tidak

mengubah kondisi lingkungan secara ekstrem adalah dengan cara mempelajari

kemampuan adaptasi proses fotosintesis tanaman C3, C4, dan CAM terhadap

kenaikan temperatur. Proses fotosintesis tanaman C3, C4, dan CAM yang

berbeda – beda memungkinkan ketiga jenis tanaman ini dikembangkan di tempat

yang berbeda sebagai alternatif tanaman untuk mengatasi pemanasan global.

1.2 Rumusan Masalah

1. Bagaimana kemampuan adaptasi proses fotosintesis tanaman C3 terhadap

kenaikan temperatur?

2. Bagaimana kemampuan adaptasi proses fotosintesis tanaman C4 terhadap

kenaikan temperatur?

3. Bagaimana kemampuan adaptasi proses fotosintesis tanaman CAM terhadap

kenaikan temperatur?

4. Bagaimana mengatasi pemanasan global dengan tanaman C3, C4, dan CAM?

1.3 Tujuan Penulisan

Tujuan yang hendak dicapai dalam penulisan karya makalah ini adalah sebagai

berikut:

1. Menjelaskan kemampuan adaptasi proses fotosintesis tanaman C3 terhadap

kenaikan temperatur.

2. Menjelaskan kemampuan adaptasi proses fotosintesis tanaman C4 terhadap

kenaikan temperatur.

3. Menjelaskan kemampuan adaptasi proses fotosintesis tanaman CAM

terhadap kenaikan temperatur.

4. Menjelaskan cara mengatasi pemanasan global dengan tanaman C3, C4, dan

CAM.

1.4 Manfaat Penulisan

Maanfaat yang dicapai dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Mencegah terjadinya kekurangan pangan global akibat global warming

dengan tanaman C3, C4, dan CAM.

2. Mencegah terjadinya perubahan iklim yang ekstem dengan tanaman C3, C4,

dan CAM.

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Fotosintesis

Fotosintesis adalah suatu proses yang hanya terjadi pada tumbuhan

yang berklorofil dan bakteri fotosintetik, dimana energi matahari (dalam bentuk

foton) ditangkap dan diubah menjadi energi kimia (ATP dan NADPH). Energi

kimia ini akan digunakan untuk fotosintesa karbohidrat dari air dan karbon

dioksida. Jadi, seluruh molekul organik lainnya dari tanaman disintesa dari

energi dan adanya organisme hidup lainnya tergantung pada kemampuan

tumbuhan atau bakteri fotosintetik untuk berfotosintesis. (Devlin, 1975). Secara

umum fotosintesis terjadi melalui 2 tahap reaksi, yaitu :

1. Reaksi terang, yaitu proses konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan

menghasilkan oksigen (O2).

2. Reaksi gelap, yaitu terjadinya seri reaksi siklik yang membentuk gula dari

bahan dasar CO2 dan energi (ATP dan NADPH) dengan bantuan enzim

Rubisco (pada tanaman C3). Energi yang digunakan dalam reaksi gelap ini

diperoleh dari reaksi terang.. Dalam reaksi gelap terjadi Siklus Calvin yang

membentuk senyawa antara, yaitu 3PGA.

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

yaitu :

1. Tanaman C3

Hasil pertama dari fotosintesis adalah molekul yang mempunyai 3

atom karbon, yaitu 3 PGA (Phospho gliseric acid). Pada tanaman C3 fiksasi

CO2 terjadi melalui Siklus Calvin. Contoh tanaman C3 adalah gandum,

kentang, kedelai, dan lain-lain.

2. Tanaman C4

Hasil dari fotosintesis adalah molekul dengan 4 atom karbon, yaitu

malat. Contoh tanaman C4 adalah jagung, tebu, sorgum.

3. Tanaman CAM (Crasculacean Acid Metabolism)

Seperti halnya tanaman C4, pada tanaman CAM molekul pertama dari

fotosintesis adalah malat. Tanaman CAM mempunyai keistimewaan, yaitu

dapat dorman pada keadaan ekstrim tanpa merusak sel, dan akan tumbuh

kembali pada keadaan normal. Contoh tanaman CAM adalah kaktus, stone

crop.

2.2 Pengertian Tanaman C3, C4 dan CAM

1. Pengertian tanaman C3

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 yangterlibat dalam proses fotosintesis adalah jaringan mesofil.

Lintasan itu dimulaidari pengikatan CO2 dengan RBP dan RuBP (Sitompul,

1995). Menurut Sinaga (2010), tanaman C3 adalah kelompok tumbuhan yang

menghasilkan senyawa phosphogliseric acid yang memiliki 3 atom C pada

proses fiksasi CO2 oleh ribolusadiphosphat (Christopher et al, 2013).

2. Pengertian tanaman C4

Tanaman C4 adalah tanaman yang menghasilkan asam 4 karbon

sebagai produk utama penambahan CO2 (Salisburry, 1998). Tanaman C4

adalah kelompok tumbuhan yang melakukan persiapan reaksigelap

fotosintesis melalui jalur 4 karbon sebelum memasuki Siklus Calvin, untuk

meminimalkan keperluan fotorespirasi (Jati, 2007).

3. Pengertian tanaman CAM

Tanaman CAM adalah tanaman yang dapat berubah seperti tanaman C3

pada saat pagi hari (suhu rendah) dan dapat berubah seperti tanaman C4 pada

saat malah hari (Gardner, 1991) . Menurut Jati (2007), tanaman CAM adalah

tanaman yang tumbuh di kawasan gurun dan mengambil CO2 di atmosfer dan

membentuk sebagian 4 karbon.

2.3 Perbedaan tanaman C3, C4 dan CAM

Tanaman C3 Tanaman C4 Tanaman CAM

Lebih adaptif pada kondisi

kandungan CO2 atmosfer

tinggi

Adaptif di daerah

panas dan kering

Adaptif di daerah panas

dan kering

Enzim yang menyatukan

CO2 dengan rubp, juga

dapat mengikat O2 pada saat

yang bersamaan untuk

proses fotorespirasi

CO2 diikat oleh PEP

yang tidak dapat

mengikat O2 sehingga

tidak terjadi kompetisi

antara CO2 dan O2

Pada malam hari, asam

malat tinggi, pada siang

hari asam malat rendah

Karbon dioksida masuk ke

Siklus Calvin secara

langsung

Tidak mengikat

karbon dioksida

secara langsung

Tidak mengikat karbon

dioksida secara

langsung

Senyawa awal yang

terbentuk berkarbon 3

Seludang pembuluh

berkembang dengan

baik dan banyak

mengandung

kloroplas

Umumnya tumbuhan

yang beradaptasi pada

keadaan kering seperti

kaktus, anggrek dan

nanas

Sebagian besar tumbuhan

yang tinggi masuk ke dalam

kelompok tumbuhan C3

Fotosintesis terjadi di

dalam sel mesofil dan

seludang pembuluh

Reduksi karbon melalui

lintasan C4 dan C3

dalam sel mesofil tetapi

waktunya berbeda

Apabila stomata menutup

maka terjadi peningkatan

fotorespirasi pengikatan O2

oleh enzim Rubisco

Pengikatan CO2 di

udara melalui lintasan

C4 di sel mesofil dan

reduksi karbon

mwlalui Siklus Calvin

di dalam seludang

pembuluh

Pada malam hari terjadi

lintasan C4, pada siang

hari terjadi siklus C3

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Alat dan Bahan

Pengujian kemampuan adaptasi proses fotosintesis tanaman C3, C4, dan

CAM terhadap kenaikan temperatur membutuhkan alat sebagai berikut : pot <10

L, pot >10L, rumah kaca terisolasi, rumah kaca semi terisolasi, termometer,

sekop, pisau, gunting. Sedangkan bahan yang dibutuhkan antara lain : beberapa

spesies tanaman C3, C4, dan CAM yang berkayu dan yang tidak, beberapa spesies

tanaman C3, C4, dan CAM yang termasuk tumbuhan pangan dan non pangan,

tanah, air, pupuk, gas CO2 terisolasi sebagai sumber parameter peningkatan

jumlah gas rumah kaca akibat pemanasan global dan software MetaWin 2.0.

3.2 Prosedur Penelitian

Wang et al. (2012) menguji kemampuan adaptasi proses fotosintesis

tanaman C3, C4, dan CAM terhadap kenaikan temperatur diuji dengan

memvariasikan pertumbuhan tanaman C3, C4, dan CAM pada tiga kategori suhu

yang berbeda, antara lain : AT, ET (1,4 - 6⁰C di atas udara ambien), dan HS

(>8⁰C di atas udara ambien). Masing – masing temperatur dijaga agar konstan

dan tidak terkena pengaruh lingkungan luar.

Masing – masing spesies tanaman yang di uji dikelompokkan berdasarkan

jalur fotosintesisnya, yaitu C3, C4 dan CAM. Pengelompokan juga harus

memperhatikan kemampuan tumbuh tanaman, misalnya apakah tanaman itu akan

tumbuh berkayu atau tidak. Faktor terakhir yang diperhatikan dalam

pengelompokan adalah apakah nilai ekonomis dari tanaman itu, apakah tanaman

tersebut termasuk tanaman pangan atau tidak.

Penelitian dilakukan dalam dua kondisi. Kondisi pertama adalah kondisi

sistem semi terbuka, dimana pada kondisi ini kadar CO2 dinaikkan hingga batas

yang ditentukan, tetapi sistem tidak ditutup secara sempurna, sehingga masih

memungkinkan masuknya udara dari lingkungan. Kondisi kedua adalah kondisi

tertutup, dimana semua sampel diletakkan ke dalam rumah kaca dengan kadar

CO2 yang telah dinaikkan hingga batas tertentu dan sistem dibiarkan terisolasi

dari udara luar. Ukuran pot yang digunakan dibedakan menjadi dua jenis, yakni

<10 L dan >10 L dengan menggunakan media tanah setempat.

3.3 Metode Analisis Data

Data yang didapat dari hasil pengukuran kemudian dianalisi dengan

menggunakan logarithm transformed ratio (ln r) dari respons tanaman dari untuk

masing – masing level ambient CO2 untuk memperkirakan efek dari perambahan

CO2. Analisis juga dilakukan dengan metode efek campuran dengan asumsi

bahwa ada variasi dalam efek ukuran antara masing – masing pengujian yang

termasuk dalam pengukuran ini. Data yang di peroleh kemudian uji dengan

software MetaWin 2.0 dengan resampling dari 9,999 ulangan. CO2 dianggap

memiliki pengaruh yang signifikan terhadap variabel jika perubahan persentase

tidak bernilai nol.

BAB IV

PEMBAHASAN

4.1 Kemampuan Adaptasi Proses Fotosintesis Tanaman terhadap Kenaikan

Temperatur

Secara umum kemampuan adaptasi proses fotosintesis tanaman terhadap

kenaikan temperatur dapat diilustrasikan melalui gambar 1 (Yamori et al, 2014) :

Gambar 3. Kemampuan Adaptasi Proses Fotosintesis Tanaman terhadap Kenaikan

Temperatur

1. Tanaman C3

Dalam fotosintesis C3 berbeda dengan C4, pada C3 karbon dioksida

masuk ke Siklus Calvin secara langsung. Struktur kloroplas pada tanaman C3

homogen. Tanaman C3 mempunyai suatu peran penting dalam metabolisme,

tanaman C3 mempunyai kemampuan fotorespirasi yang rendah karena

mereka tidak memerlukan energi untuk fiksasi sebelumnya. Tanaman C3

dapat kehilangan 20% carbon dalam Siklus Calvin karena radiasi, tanaman ini

termasuk salah satu group phylogenik. Konsep dasar reaksi gelap fotosintesis

Siklus Calvin (C3) adalah sebagai berikut: CO2 diikat oleh RUBP untuk

selanjutnya dirubah menjadi senyawa organik C6 yang tidak stabil yang pada

akhirnya dirubah menjadi glukosa dengan menggunakan 18ATP dan 12

NADPH. Enzim yang erperan adalah RuBP-karboksilase yang disebut

enzim rubisco. Siklus ini terjadi dalam kloroplas pada bagian stroma. Untuk

menghasilkan satu molekul glukosa diperlukan 6 siklus C3.

2. Tanaman C4

Pada tanaman C4, CO2 yang diikat sel-sel mesofil akan diubah terlebih

dulu menjadi oksaloasetat (senyawa 4C), setelah bereaksi dengan PEP

(fosfoenolpiruvat). Penggabungan ini dikatalisir oleh PEP karboksilase.

Selanjutnya dengan bantuan NADPH2, oksaloasetat diubah menjadi malat

(senyawa 4C). Senyawa ini kemudian memasuki sarung berkas pembuluh.

Malat, dalam sel-sel sarung berkas pembuluh, mengalami dekarboksilasi

menjadi piruvat dan CO2. Selanjutnya, CO2 memasuki jalur Siklus Calvin.

Skema reaksi penangkapan CO2 pada tanaman C4 adalah sebagai berikut:

1) Pada daerah mesofil :

ATP ADP CO2

Sarung Berkas Pengangkut

Gambar 2, Reaksi penangkapan CO2 tanaman C4 di daerah mesofil

Piruvat PEP Oksaloasetat

Malat Aspartat

2) Pada sarung berkas pengangkut :

CO2

ATP NADPH2

ADP NADP

KH

Dinding sel dan lain-lain

Gambar 3. Reaksi penangkapan CO2 tanaman C4 di daerah

sarung berkas pengangkut

Jalur C4 lebih efisien daripada tanaman C3 dalam hal fiksasi CO2.

Sistem fiksasi CO2 pada tanaman C4 bekerja pada konsentrasi CO2 jauh lebih

rendah (sebesar 1–2 ppm) daripada pada sistem C3 (> 50 ppm). Dengan

demikian, pada hari yang amat panas, tanaman C4 menutup stomatanya untuk

mengurangi kehilangan air, tetapi tetap dapat memperoleh CO2 untuk

keperluan fotosintesisnya. Alasan inilah yang menyebabkan tanaman C4

mampu beradaptasi pada habitat dengan suhu tinggi, kelembapanm rendah,

dan sinar matahari terik pada siang hari.

3. Tanaman CAM

Beberapa tanaman yang hidup di daerah kering dan panas, misalnya

kaktus, lili, dan anggrek memiliki cara khusus dalam penambatan CO2 untuk

proses fotosintesis. Pada umumnya tanaman mengikat (memfiksasi) CO2 pada

siang hari, tetapi pada tanaman yang hidup di daerah

kering pengikatan CO2 terjadi pada malam hari sehingga

tanamantanaman tersebut memiliki tipe khusus yang dinamakan crassulacean

acid metabolism (CAM). Crassulaceae merupakan suatu famili dalam

taksonomi tubuh. Tanaman ini memiliki batang yang mengandung air atau

sukulen.

Daur Calvin

Malat

Asparat

RuBP PGA

PGAL

Seperti halnya tanaman C4, tanaman yang termasuk dalam familia

Crassulaceae menambat CO2 dengan bantuan enzim PEP karboksilase dan

mengubahnya menjadi oksaloasetat, tetapi dalam waktu berlainan. Pada

tanaman familia Crassulaceae penambatan CO2 terjadi pada malam hari ketika

stomatanya membuka. Oksaloasetat yang diubah menjadi malat akan

disimpan dalam vakuola. Ketika stomata menutup pada siang hari, malat

mengalami reaksi dekarboksilasi dan menghasilkan piruvat dan CO2.

Selanjutnya, CO2 memasuki Siklus Calvin untuk membentuk PGAL

(G3P). Skema fiksasi CO2 pada tanaman CAM adalah sebagai berikut :

1) Pada malam hari :

CO2 + PEP Oksaloasetat Malat Vakuola

2) Pada siang hari :

Malat CO2 + RuBP Daur Calvin

4.2 Cara mengatasi pemanasan global dengan tanaman C3, C4, dan CAM

Menanam pohon merupakan salah satu cara terbaik untuk mengatasi dan

mengurangi efek pemanasan global. Akan tetapi, kenaikan suhu bumi yang tidak

merata akibat adanya proses industrialisasi yang berbeda – beda untuk masing –

masing daerah menyebabkan tidak semua pohon bisa ditanam dan diharapkan

tumbuh dengan optimal.

Berdasarkan kemampuan adaptasi proses fotosintesis tanaman C3, C4, dan

CAM terhadap kenaikan temperatur yang telah dipaparkan di atas, dapat

diketahui bahwa tanaman C3 akan tumbuh optimal pada suhu rendah, dimana

kadar CO2 sedikit. Tanaman C4 dengan jalur fotosintesis yang lebih kompleks

akan tumbuh optimal pada suhu tinggi, dimana kadar CO2 tinggi. Sedangkan

tanaman CAM, mampu beradaptasi paling baik untuk kedua temperatur, dimana

tanaman ini akan mengubah jalur fotosintesisnya seperti tanaman C3 saat suhu

rendah dan mengubah jalur fotosintesinya menjadi tanaman C4 saat suhu tinggi.

Berdasarkan hal tersebut, upaya untuk mengatasi dan mengurangi efek

pemanasan global di masing – masing daerah akan lebih optimal jika ditanami

dengan jenis tumbuhan yang sesuai. Tanaman C3 yang optimal pada suhu rendah,

akan lebih optimal untuk di tanam pada daerah – daerah sekitar kutub yang

suhunya cenderung sangat rendah. Tanaman C4 yang optimal pada suhu tinggi,

akan lebih optimal untuk di tanam di daerah khatulistiwa (Indonesia, Amerika

Tengah, Brazil, dll.) dimana pada daerah ini peningkatan suhu dan kadar gas

rumah kaca meningkat cukup drastis akibat efek pemanasan global. Sedangkan

tanaman CAM akan lebih optimal di tanam di gurun yang mengalami perubahan

suhu yang sangat ekstrim antara siang hari dan malam hari. Jika masing – masing

jenis tanaman di tanam pada daerah yang sesuai, maka upaya untuk mengatasi

dan mengurangi efek pemanasan global akan berjalan maksimal.

4.3 Aplikasi Pemilihan tanaman C3, C4, dan CAM untuk Mengatasi Pemanasan

Global

Berdasarkan kemampuan adaptasi masing – masing jenis tanamaan di

atas, tanaman C3 yang optimal pada suhu rendah akan tumbuh maksimal di

daerah pegunungan di Indonesia. Tanaman – tanaman C3, seperti beras, gandum,

kedelai, kacang tanah, kentang, dll sebaiknya di tanam pada daerah non industri,

sehingga kadar CO2 lingkungan rendah. Saat kadar CO2 rendah, tanaman C3 akan

mensintesis RuBP lebih sedikit, dan proses fotosintesis berjalan optimal.

Tanaman – tanaman C4, seperti jagung, tebu, sorgum akan tumbuh

maksimal di daerah dengan suhu tinggi seperti Wonogiri, Gunung Kidul, dll

yang sering mengalami kekeringan setiap tahunnya atau pada daerah – daerah

industri yang emisi CO2 cukup tinggo. Pada suhu tinggi, difusi CO2 pada mesofil

akan berlangsung lebih cepat, sehingga proses fotosintesis juga akan lebih cepat,

begitu juga dengan masa panen tanaman. Tanaman C4 juga akan optimal di

tanam di taman kota atau bahu jalan raya yang emisi CO2-nya sangat tinggi.

Tanaman CAM seperti nanas, kaktus, anggrek, dll yang memiliki

kemampuan adaptasi proses fotosintesis paling baik, akan tumbuh optimal jika

ditana di daerah gurun seprti NTT, NTB, dll. Daun pada tanaman CAM yang

tebal, menyebabkan kemampuan transpirasi tanaman ini sangat rendah dan

mampu bertahan dalam perubahan suhu siang dan malam yang ekstrim seperti

pada daerah gurun.

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Tanaman C3 melakukan adaptasi proses fotosintesis terhadap kenaikan

temperatur dengan cara sebagai berikut : CO2 diikat oleh RUBP untuk

selanjutnya dirubah menjadi senyawa organik C6 yang tidak stabil yang pada

akhirnya dirubah menjadi glukosa dengan menggunakan 18ATP dan 12

NADPH.

2. Tanaman C4 melakukan adaptasi proses fotosintesis terhadap kenaikan

temperatur dengan cara sebagai berikut : CO2 yang diikat sel-sel mesofil

akan diubah terlebih dulu menjadi oksaloasetat (senyawa 4C), setelah bereaksi

dengan PEP (fosfoenolpiruvat). Penggabungan ini dikatalisir oleh PEP

karboksilase. Selanjutnya dengan bantuan NADPH2, oksaloasetat diubah

menjadi malat (senyawa 4C). Senyawa ini kemudian memasuki sarung berkas

pembuluh. Malat, dalam sel-sel sarung berkas pembuluh, mengalami

dekarboksilasi menjadi piruvat dan CO2. Selanjutnya, CO2 memasuki jalur

Siklus Calvin.

3. Tanaman C3 melakukan adaptasi proses fotosintesis terhadap kenaikan

temperatur dengan cara sebagai berikut : CO2 dengan bantuan enzim PEP

karboksilase dan mengubahnya menjadi oksaloasetat, tetapi dalam waktu

berlainan. Oksaloasetat yang diubah menjadi malat akan disimpan dalam

vakuola. Ketika stomata menutup pada siang hari, malat mengalami

reaksi dekarboksilasi dan menghasilkan piruvat dan CO2.

Selanjutnya, CO2 memasuki Siklus Calvin untuk membentuk PGAL (G3P).

4. Cara mengatasi pemanasan global dengan tanaman C3, C4, dan CAM adalah

dengan menanam masing-masing jenis tanaman pada suhu optimalnya.

Tanaman C3 pada suhu rendah, tanaman C4 pada suhu tinggi, dan tanaman

CAM pada daerah bersuhu eksrim.

5.2 Saran

1. Untuk mengatasi dan mengurangi dampak global warming secara optimal,

hendaknya masing - masing tanaman ditanam pada suhu optimumnya.

2. Untuk pemerintah, hendaknya melakukan sosialisasi tentang suhu optimum

penanaman untuk memaksimalkan potensi lahan dan mengatasi kekurangan

pangan.

DAFTAR PUSTAKA

Christopher, S., Pau, S., Edwards, E. 2013. Land Surface Skin Temperature Captures

Thermal Environments Of C3 And C4 Grasses. Journal Of Biogeography

(23): 286-296

Devlin, M. 1975. An Assessment Of Climate Feedbacks In Coupled Ocean-

Atmosphere Models. Journal Of Climate 19 (14): 3354-3360.

Gardner, Franklin. 1991. Biochemistry Third Edition. New York : Son Willey Co.

Gardner, W. 1991. Scafetta, Nicola; West, Bruce J. (09-03-2006). Phenomenological

Solar Contribution To The 1900-2000 Global Surface Warming. Journal of

Geophysical Research Letters (5) : 33 - 43.

IPCC. 2007. Contribution Of Working Group I To The Fourth Assessment Report Of

The Intergovernmental Panel On Climate Change. Intergovernmental

Panel On Climate Change.

Jati, Wijaya. 2007. Biologi Interaktif. Jakarta : Ganeca Exact.

NASA. 2007. Global Warming To Cause More Severe Tornadoes and Storms.

Salisburry, Frank B. 1998. Photosynthesis Sixth Edition. Cambridge University Press

: London

Sembiring, L Dan Sudjino. 2009. Biokimia Jilid 1. Jakarta : UI Press.

Sinaga, Agustina & Jekson Ninggolan 2010. Penanaman Tumbuhan Lahan Tropis.

Jakarta : Mizan Publika

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

Wang, Dan., Heekathron, Scott., Wang., Philpott. 2012. A Meta Analysis of Plant

Physiological and Growth Responses to Temperature and Elevated CO2.

Journal of Ecologia (169) : 1-13

Yamori, Wataru., Hikosaka, K., Way. 2014. Temperature Response of

Photosynthesis in C3, C4 And CAM Plants: Temperature Acclimation and

Temperature Adaptation. Jounal of Photosynth Res (119) : 101 - 117