LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN TANAMAN C3 DAN C4

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIOLOGI TUMBUHAN

TANAMAN C3 DAN C4

NAMA

NIM

KELOMPOK

JURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS PALANGKA RAYA

2017

LEMBAR PENGESAHAN

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN

TANAMAN C3 DAN C4

Telah diperiksa dan disetujui oleh Asisten Praktikan pada

                                      Hari          :……………….......

                                      Tanggal    :……………….......

ASISTEM PRAKTIKUM

NAMA

NIM

I.         PENDAHULUAN

1.1.  Latar Belakang

Tanaman C3 dan c4 memiliki beberapa perbedaan, salah satunya tanaman C3 berbeda dengan tanaman C4 dalam hal sintesis karbohidratnya. Tanaman C3 mensintesis karbohidrat melalui siklus calvin ( reaksi gelap ) dan mengikat CO₂, atmosfir ribosa 1,5 difosfat, sedang tanaman c4 melalui siklus Hatch Slack yang mengikat CO₂ , atmosfir fosfoenol piruvat.Tanaman c4 juga mempunyai siklus calvin namun terjadi pada sel seludang pembuluh. Tanaman c4 juga tahan terhadap intensitas cahaya matahari yang tinggi dimana keadaan CO₂ rendah dan O₂ tinggi, karena tanaman c4 mengikat CO₂ melalui enzim fosfoenol piruvat karboksilase yang mempunyai afinitas tinggi terhadap CO₂. Sehingga CO₂ dapat dengan sebanyak-banyaknya ditangkap oleh fosfoenol piruvat tersebut (Fictor. 2009).

Dengan mempelajari tanaman c3 dan c4 kita dapat mengetahui ciri morfologi, dan anatomi kedua tanaman tersebut. Dan juga kita dapat mnegetahui perbedaan kedua tanaman tersebut baik secara morfologi, anatomi, maupun siklus fotosintesisnya.

1.2. Tujuan Pratikum

       Tujuan pratikum Fisiologi Tumbuhan dengan materi tanaman C3 dan C4  adalah untuk mengamati dan mempelajari perbedaan tanaman C3 dan C4.

II.     TINJAUAN PUSTAKA

2.1.  Tanaman C3

   Tanaman C3 biasanya adalah tanaman yang umumnya berada di wilayah dingin, bisa berfotosintesis lebih baik dari tanaman c4 di bawah 25 derajat celcius. Pada tanaman C3, fiksasi CO₂ terjadi secara langsung oleh siklus Calvin. Tanaman C3 lebih adaptif pada kondisi kandungan CO₂ atmosfer tinggi dan sebagian besar tumbuhan tinggi termasuk kedalam tanaman C3. Pada tanaman C3 kloroplas terdapat pada semua sel mesofil, masing-masing berisi enzim fotosintetik yang mengikat sebagian CO₂ yang berdifusi ke dalam daun.  Contoh tanaman C3 antara lain : kedelai (Glycine max), kacang tanah (Arachis hypogaea L.), dan jati (Tectona grandis L.) (Mayang. 2009).

2.2.  Tanaman C4 ( morfologi, anantomi, siklus fotosintesis dan contohnya )

Umumnya daun tanaman C4 berbentuk memanjang sempit, memiliki ruang antar sel kecil-kecil dengan vena rapat dan sel-sel berkas pengangkut besar berisi banyak kloroplas. Pada tanaman C4 ada 2 tipe sel fotosintesis, sel-sel berkas pengangkut yang besar di sekitar vena dan sel-sel mesofil sekitar berkas pengangkut tumbuhan  C4 lebih adaftif di daerah panas dan kering dibandingkan dengan tumbuhan C3.  Pada tanaman C4 Fotosintesis terjadi di dalam sel mesofil dan sel seludang pembuluh, dan Sel seludang pembuluh berkembang dengan baik dan banyak mengandung kloroplas. Contoh tanaman C4 adalah : jagung (Zea mays), tebu (Saccharum officinarum L), dan rumput gajah (Pennisetum purpureum) (Idun. 2009).

III.          BAHAN DAN METODE

3.1.   Waktu dan Tempat

     Pratikum Fisiologi Tumbuhan dengan materi Tanaman C3 dan C4 dilaksanakan pada hari Senin, 17 April 2017 pada pukul 15.00 – 16.40 WIB. Bertempat di Laboratorium Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas pertanian, Universitas Palangka Raya.

3.2.   Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan adalah aqudes, rumput gajah (Pennisetum purpureum), daun kopi (Coffea sp), jagung (Zea mays), kedelai (Glycine max). Alat yang digunakan adalah mikroskop, silet, slide glass, dan cover glass.

3.3. Cara Kerja

Cara kerja yang digunakan dalam Praktikum Fisiologi Tumbuhan dengan materi Tanaman C3 dan C4 adalah sebagai berikut :

1.      Menyiapkan alat dan bahan

2.      Membuat sayatan melintang pada batang daun

3.      Meletakan sayatan melintang batang daun pada slide glass, diberi air kemudian menutupnya dengan coverglass

4.      Mengamati sayatan melintang batang daun dengan menggunakan mikroskop.

IV.          HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1.   Hasil Pengamatan

Tabel 1. Hasil Pengamatan Daun C3 dan C4

4.2. Pembahasan

4.2.1.   Rumput Gajah (Pennisetum purpureum)

gajah memiliki sistem perakaran serabut. Tanaman yang termasuk tanaman monokotil ini berkembang dengan timpangnya yang berukan panjang dapat mencapai 1 meter. Tanaman rumput gajah adalah tanaman menahun yang tumbuh tegak lurus. Batang rumput gajah beruas-ruas dan dapt tumbuh dengan ketinggian sekitar 3 hingga 5 meter. Rumput gajah ini membentuk rumpun berdiameter 1 meter. Daun rumput gajah berbentuk meruncing dan berlekuk serta berdaun sejajar. Panjang daun rumput gajah ini sekitar 16 sampai 90 cm dengan lebar kira-kira 8 hingga 35 mm. Tanaman rumput gajah mempunyai perbungaan majemuk yang berbentuk malai, tingginya bisa mencapai 30 cm dan lebar 30 mm. Bunga rumput gajah ini bersifat soliter atau berkelompok lima dimana satu diantaranya fertile. Rumput gajah biasanya tumbuh dengan optimal pada ketinggian 0 sampai 3000 diatas permukaan laut.

Pada tanaman rumput gajah enzim PEP karboksilase akan menangkap CO2 dan menggabungkannya dengan fosfoenolpiruvat menjadi oksaloasetat yang merupakan molekul berkarbon 4. Penangkapan CO2 ini terjadi di mesofil daun, kemudian molekul berkarbon 4 tersebut akan diubah menjadi malat dan menuju sel seludang pembuluh untuk melepaskan CO2. Setelah dilepaskan, CO2 akan menjalani siklus calvin di sel seludang pembuluh tersebut dan menghasilkan karbohidrat. Patut untuk diperhatikan bahwa reaksi gelap dalam tumbuhan ini terjadi di 2 sel yang berbeda. Penangkapan CO2 terjadi di sel mesofil  daun, sedangkan siklus calvin terjadi di sel seludang pembuluh. Hal ini akan menjadikan konsentrasi CO2 di seludang pembuluh selalu tinggi sehingga mencegah atau mengurangi terjadinya fotorespirasi yang kurang menguntungkan. Tumbuhan C4 umumnya hidup di tempat dengan kondisi cuaca yang panas dengan intensitas cahaya matahari yang tinggi.

4.2.2.   Daun kopi (Coffea sp)

Tanaman kopi memiliki sistem akar tunggang sehingga tidak mudah rebah. Panjang akar tunggang dapat mencapai 45-50 cm, dan terdapat 4-8 akar samping yang tumbuh menurun kebawah sepanjang 2-3 m. Kopi mempunyai bentuk daun bulat telur, ujungnya agak meruncing sampai bulat. Daun tersebut tumbuh pada batang, cabang dan ranting-ranting tersusun berdampingan. Pada batang atau cabang-cabang yang tumbuhnya tegak lurus, susunan pasangan daun itu bersleing-seling pada ruas berikutnya. Sedangkan daun yang tumbuh pada ranting atau cabang yang mendatar, pasangan daun itu terletak pada bidang yang sama, tidak berselang-seling Jumlah kuncup bunga pada setiap ketiak daun terbatas, sehingga setiap ketiak daun yang sudah menghasilkan bunga dengan jumlah tertentu tidak akan pernah menghasilkan bunga lagi. Namun demikian cabang primer dapat terus tumbuh memanjang membentuk daun baru, batang pun dapat terus menghasilkan cabang primer sehingga bunga bisa terus dihasilkan oleh tanaman. Buah terdiri dari daging buah, dan biji. Daging buah terdiri atas tiga bagian, yaitu lapisan kulit luar (eksokarp), lapisan daging (mesokarp), dan lapisan kulit tanduk (endokarp) yang tipis tetapi keras. Buah kopi pada umumnya mengandung dua butir biji, tetapi kadang-kadang mengandung satu butir atau bahkan tidak berbiji (hampa) sama sekali. Biji ini terdiri dari kulit biji dan lembaga. Lembaga atau sering disebut endosperm merupakan bagian yang bisa dimanfaatkan sebagai bahan untuk membuat minuman kopi.

Pada tanaman kopi enzim rubisco akan menangkap CO2 dan menggabungkannya dengan ribulosa bifosfat menjadi 3-fosfogliserat yang merupakan molekul berkarbon 3. Molekul berkarbon 3 ini selanjutnya akan menjalani serangkaian proses siklus calvin dan melepaskan glukosa sebagai hasilnya. Pada siang hari tumbuhan ini akan menutup sebagian stomata untuk mengurangi penguapan. Akibatnya konsentrasi CO2 di dalam jaringan akan berkurang dan konsentrasi O2 hasil fotosintesis akan meningkat. Hal ini akan memicu terjadinya fotorespirasi yang kurang menguntungkan bagi tumbuhan. Fotorespirasi akan mengikat O2 untuk diolah untuk menghasilkan CO2 namun dengan menggunakan ATP yang justru membuang-buang energi tumbuhan. Tumbuhan ini rentan mengalami fotorespirasi di siang hari yang panas.

4.2.3.    Jagung (Zea mays)

jagung mempunyai akar serabut dengan tiga macam akar, yaitu akar seminal, akar adventif, dan akar kait atau penyangga. Tanaman jagung mempunyai batang yang tidak bercabang, berbentuk silindris, dan terdiri atas sejumlah ruas dan buku ruas. Pada buku ruas terdapat tunas yang berkembang menjadi tongkol. daun terdiri atas helaian daun, ligula, dan pelepah daun yang erat melekat pada batang. Jumlah daun sama dengan jumlah buku batang. Jumlah daun umumya berkisar antara 10-18 helai, rata-rata munculnya daun yang terbuka sempurna adalah 3-4 hari setiap daun. Jagung disebut juga tanaman berumah satu (monoeciuos) karena bunga jantan dan betinanya terdapat dalam satu tanaman. Bunga betina, tongkol, muncul dari axillary apices tajuk. Bunga jantan (tassel) berkembang dari titik tumbuh apikal di ujung tanaman. Untuk siklus fotosintesis tanaman jagung hampir sam dengan tanaman rumput gajah karena sama-sama merupakan tanaman c4.

4.2.4.   Kedelai (Glycine max)

Tanaman kedelai mempunyai akar tunggang yang membentuk akar-akar cabang yang tumbuh menyamping (horizontal) tidak jauh dari permukaan tanah. Jika kelembapan tanah turun, akar akan berkembang lebih ke dalam agar dapat menyerap unsur hara dan air. Pertumbuhan ke samping dapat mencapai jarak 40 cm, dengan kedalaman hingga 120 cm. Kedelai berbatang dengan tinggi 30–100 cm. Batang dapat membentuk 3sampai 6 cabang, tetapi bila jarak antar tanaman rapat, cabang menjadi berkurang, atau tidak bercabang sama sekali. Sebagian besar kedelai mulai berbunga pada umur antara 5-7 minggu. Bunga kedelai termasuk bunga sempurna yaitu setiap bunga mempunyai alat jantan dan alat betina. Tanaman kedelai mempunyai dua bentuk daun yang dominan, yaitu stadia kotiledon pada buku (nodus) pertama tanaman yang tumbuh dari biji terbentuk sepasang daun tunggal. Selanjutnya, pada semua buku di atasnya terbentuk daun majemuk selalu dengan tiga helai. Helai daun tunggal memiliki tangkai pendek dan daun bertiga mempunyai tangkai agak panjang. Masing-masing daun berbentuk oval, tipis, dan berwarna hijau. Permukaan daun berbulu halus (trichoma) pada kedua sisi. Tunas atau bunga akan muncul pada ketiak tangkai daun majemuk. Setelah tua, daun menguning dan gugur, mulai dari daun yang menempel di bagian bawah batang. Untuk siklus fotosintesis pada tanaman kedelai hampir sama dengan tanaman kopi, karena sama-sama merupakan tanaman c3.

V.          PENUTUP

5.1.  Kesimpulan

Tanaman c3 dan c4 mempunyai berbagai macam perbedaan diantaranya yaitu tanaman c3 lebih adaftif pada kondisi CO₂ atmosfer tinggi, sedangkan tanaman c4 lebih adaptif di daerah panas dan kering. Pada tanaman c3 enzim yang menyatukan CO₂  dengan RuBP juga dapat mengikat O₂ pada saat bersamaan untuk proses fotorespirasi sedangkan pada tanaman c4 CO₂ di ikat oleh PEP yang tidak dapat mengikat O₂ sehingga terjadi kompetisi antara O₂ dan CO₂. Pada tanaman c3 karbon dioksida masuk ke siklus kelvi secara langsung sedangkan pada tanaman c4 tidak mengikat karbon dioksida secara langsung. Pada tanaman c3 fotosintesis terjadi pada sel mesofil sedangkan pada tanaman c4 terjadi pada sel mesofil  dan  sel suldang.

5.2.  Saran

       Setelah mengikuti kegiatan praktikum mengenai tanaman c3 dan c4 ini saya berharap praktikan dapat mengetahui tentang tanaman c3 dan c4, dan mengetahui perbedaan antara kedua tanaman tersebut. Untuk praktikum selanjutnya saya berharap dalam pelaksanaannya dapat dilaksanakan dengan lebih baik lagi.