Tumbuhan C4 dan CAM adalah dua jenis tumbuhan yang memiliki adaptasi khusus untuk melakukan fotosintesis di lingkungan yang kering, panas, atau berintensitas cahaya tinggi. Tumbuhan C4 dan CAM dapat mengurangi hilangnya air dan meningkatkan efisiensi penggunaan karbon dioksida (CO2) dalam proses anabolisme. Anabolisme adalah proses pembentukan senyawa organik kompleks dari senyawa organik sederhana dengan memerlukan energi.
Tumbuhan C4
Tumbuhan C4 adalah tumbuhan yang memiliki siklus Calvin yang terpisah dari siklus fiksasi CO2. Siklus Calvin adalah rangkaian reaksi kimia yang mengubah CO2 menjadi glukosa dengan bantuan enzim rubisco. Tumbuhan C4 memiliki dua jenis sel yang terlibat dalam fotosintesis, yaitu sel mesofil dan sel bungkus pembuluh. Sel mesofil adalah sel yang berada di antara epidermis atas dan bawah daun, sedangkan sel bungkus pembuluh adalah sel yang mengelilingi pembuluh angkut.
Pada tumbuhan C4, CO2 pertama kali difiksasi oleh enzim PEP karboksilase di sel mesofil menjadi asam oksaloasetat (OAA). OAA kemudian dikonversi menjadi asam malat atau asam aspartat, yang disebut sebagai senyawa C4. Senyawa C4 ini kemudian ditransportasikan ke sel bungkus pembuluh, di mana CO2 dilepaskan kembali dan masuk ke siklus Calvin. Dengan cara ini, tumbuhan C4 dapat mengkonsentrasikan CO2 di sekitar enzim rubisco dan menghindari reaksi samping yang disebut fotorrespirasi. Fotorrespirasi adalah reaksi yang mengubah O2 menjadi CO2 dengan menghabiskan energi dan mengurangi hasil fotosintesis.
Beberapa contoh tumbuhan C4 adalah jagung, tebu, sorgum, dan rumput-rumputan. Tumbuhan C4 memiliki keunggulan dalam lingkungan yang panas, kering, atau berintensitas cahaya tinggi karena mereka dapat menghemat air dan meningkatkan efisiensi fotosintesis.
Tumbuhan CAM
Tumbuhan CAM adalah tumbuhan yang memiliki siklus fiksasi CO2 yang terpisah dari siklus Calvin secara temporal, yaitu berdasarkan waktu. Tumbuhan CAM melakukan fiksasi CO2 pada malam hari dan melakukan siklus Calvin pada siang hari. Tumbuhan CAM memiliki enzim PEP karboksilase yang sama dengan tumbuhan C4, tetapi mereka tidak memiliki dua jenis sel yang berbeda.
Pada malam hari, tumbuhan CAM membuka stomata (pintu masuk dan keluar gas pada daun) dan menyerap CO2 dari udara. CO2 ini difiksasi oleh enzim PEP karboksilase menjadi OAA, yang kemudian dikonversi menjadi asam malat. Asam malat ini disimpan di dalam vakuola (ruang penyimpanan di dalam sel) hingga siang hari. Pada siang hari, tumbuhan CAM menutup stomata untuk mengurangi penguapan air dan melepaskan asam malat dari vakuola. Asam malat ini kemudian dipecah menjadi CO2 dan masuk ke siklus Calvin untuk membentuk glukosa.
Beberapa contoh tumbuhan CAM adalah kaktus, lidah buaya, nanas, dan anggrek. Tumbuhan CAM memiliki keunggulan dalam lingkungan yang sangat kering karena mereka dapat menyimpan air dengan menutup stomata pada siang hari dan menggunakan CO2 yang diserap pada malam hari untuk fotosintesis.
Kesimpulan
Tumbuhan C4 dan CAM adalah dua jenis tumbuhan yang memiliki adaptasi khusus untuk melakukan fotosintesis di lingkungan yang kering, panas, atau berintensitas cahaya tinggi. Tumbuhan C4 dan CAM dapat mengurangi hilangnya air dan meningkatkan efisiensi penggunaan CO2 dalam proses anabolisme. Tumbuhan C4 memiliki dua jenis sel yang terlibat dalam fotosintesis, yaitu sel mesofil dan sel bungkus pembuluh, sedangkan tumbuhan CAM memiliki siklus fiksasi CO2 yang terpisah dari siklus Calvin secara temporal, yaitu berdasarkan waktu. Tumbuhan C4 dan CAM memiliki enzim PEP karboksilase yang sama untuk memfiksasi CO2, tetapi mereka berbeda dalam cara mengatur aliran CO2 ke siklus Calvin.