ASIMILASI TUMBUHAN C4

Tumbuhan C4 jenis tumbuhan yang hidup di daerah panas seperti jagung, tebu, rumput-rumputan,
Tumbuhan memiliki kebiasaan saat siang hari mereka tidak membuka stomatanya secara penuh untuk mengurangi kehilangan air melalui evaporasi/transpirasi
Ini berakibat terjadinya penurunan jumlah CO₂ yang masuk ke stomata.
Logikanya hal ini menghambat laju fotosintesis.
Ternyata para tumbuhan ini telah mengembangkan cara yang cerdas untuk menjaga agar laju fotosintesis tetap normal meskipun stomata tidak membuka penuh.

Apa bedanya dengan tumbuhan C-3?

Perbedaannya ada pada mekanisme fiksasi CO₂.
Pada tumbuhan C-4 karbondioksida pertamakali akan diikat oleh senyawa yang disebut PEP (phosphoenolphyruvate / fosfoenolpiruvat)
Dengan bantuan enzim PEP karboksilase dan membentuk oksaloasetat, suatu senyawa 4-C.
Itu sebabnya kelompok tumbuhan ini disebut tumbuhan C-4 atau C-4 pathway.
PEP dibentuk dari piruvat dengan bantuan enzim piruvat-fosfat dikinase.
Berbeda dengan rubisco,
PEP sangat lemah berikatan dengan Ini berarti bisa menekan terjadinya fotorespirasi sekaligus mampu menangkap lebih banyak CO₂
Hal ini bisa meningkatkan laju produksi glukosa.Pengikatan CO₂ oleh PEP tersebut berlangsung di sel-sel mesofil (daging daun).
Oksaloasetat yang terbentuk kemudian akan direduksi karena menerima H+ dari NADH
Hasil reaksi didapatkan Asam malat,Asam Malat kemudian ditransfer menuju ke sel seludang pembuluh (bundle sheath cells) melalui plasmodesmata.
Sel-sel seludang pembuluh adalah kelompok sel yang mengelilingi jaringan pengangkut xilem dan floem.

Di dalam sel-sel seludang pembuluh malat akan dipecah kembali menjadi CO₂ yang langsung memasuki siklus Calvin-Benson, dan piruvat dikembalikan lagi ke sel-sel mesofil.
Hasil dari siklus Calvin-Benson adalah molekul glukosa yang kemudian ditranspor melalui pembuluh floem.

Dari uraian di atas kita tahu bahwa fiksasi CO₂ pada tumbuhan C-4 berlangsung dalam dua langkah.

Pertama CO₂ diikat oleh PEP menjadi oksaloasetat dan berlangsung di sel-sel mesofil.
Kedua CO₂ diikat oleh rubisco menjadi APG di sel seludang pembuluh.Ini menyebabkan energi yang digunakan untuk fiksasi CO₂ lebih besar, memerlukan 30 molekul ATP untuk pembentukan satu molekul glukosa.

Sedangkan pada tumbuhan C-3 hanya memerlukan 18 molekul ATP.Namun demikian besarnya kebutuhan ATP untuk fiksasi CO₂ pada tumbuhan C-4 sebanding dengan besarnya hasil produksi glukosa
karena dengan cara tersebut mampu menekan terjadinya fotorespirasi yang menyebabkan pengurangan pembentukan glukosa.
Itu sebabnya kelompok tumbuhan C-4 dikenal efektif dalam fotosintesis.