Jika Anda memiliki kesempatan untuk melihat bagian bawah daun, Anda mungkin memperhatikan bahwa ada banyak lubang kecil yang terlihat seperti mulut. Lubang ini sangat kecil, jadi kaca pembesar mungkin bisa membantu jika Anda mencoba mencarinya. Lubang-lubang kecil itu disebut stomata , dan sangat penting untuk kelangsungan hidup tanaman. Ketika stomata terbuka, mereka memungkinkan karbon dioksida masuk ke daun sehingga fotosintesis dapat terjadi. Pada saat yang sama, saat stomata terbuka, air dapat keluar. Tumbuhan harus sangat berhati-hati saat membuka dan menutup stomata untuk mencegah kehilangan air atau penumpukan oksigen beracun di dalam sel tanaman.
Peran Stomata dalam Fotosintesis
Sebagian besar tanaman yang Anda kenal menggunakan jenis fotosintesis yang disebut fotosintesis C3. Ini adalah jenis fotosintesis yang mengubah karbon dioksida menjadi senyawa tiga karbon sebelum mengubahnya menjadi gula. Itu sebabnya disebut fotosintesis C3.
Daun tanaman yang menggunakan fotosintesis C3 menyerap sinar matahari dan karbon dioksida pada siang hari, melakukan fotosintesis saat matahari keluar. Namun saat matahari terbenam, mereka tidak dapat melakukan fotosintesis lagi, sehingga mereka menutup stomata untuk menghindari kehilangan kelebihan air pada malam hari. Saat matahari terbit di pagi hari, mereka membuka kembali stomatanya.
Mengapa Tumbuhan Menutup Stomatanya?
Tumbuhan ini tidak hanya menutup stomatanya di malam hari. Terkadang mereka juga akan menutupnya di siang hari jika kondisinya tidak ideal. Misalnya, saat daun menjadi terlalu panas, stomata akan menutup untuk menahan air dan menghindari kekeringan.
Namun, ini hanya bisa bekerja dalam waktu singkat karena dengan stomata tertutup, oksigen dapat dengan mudah mencapai tingkat racun di daun. Terlalu banyak oksigen di daun menyebabkan proses yang disebut fotorespirasi , yaitu ketika enzim yang terlibat dalam fotosintesis mengikat oksigen dengan sia-sia, bukan karbon dioksida.
Versi Fotosintesis yang Dimodifikasi
Sementara tanaman C3 adalah jenis tanaman yang paling umum, mereka tidak tumbuh dengan baik di segala kondisi. Mereka membutuhkan sinar matahari, tetapi terlalu banyak sinar matahari dapat melukai mereka. Tapi ada tanaman di gurun, kan? Bagaimana kaktus bertahan hidup di tempat yang lain tidak bisa?
Ternyata, kaktus bukanlah tanaman C3. Sebaliknya, mereka menggunakan versi fotosintesis yang dimodifikasi yang disebut metabolisme asam crassulacean . Tumbuhan yang menggunakan versi fotosintesis yang dimodifikasi ini biasanya disebut sebagai “tanaman CAM”.
Kelompok organisme fotosintetik yang sangat beradaptasi ini mencakup banyak jenis tumbuhan yang tinggal di gurun seperti kaktus. Contoh tanaman lain yang menggunakan jalur CAM untuk bertahan hidup di lingkungan kering termasuk epifit seperti anggrek, bromeliad seperti tanaman nanas, dan sukulen seperti tanaman giok.
Tumbuhan Mana yang Membuka Stomatanya di Malam Hari?
Tumbuhan CAM mengatasi risiko paparan sinar matahari penuh dengan melakukan kebalikan dari apa yang dilakukan tumbuhan C3. Sementara tumbuhan C3 membuka stomatanya pada siang hari dan menutupnya pada malam hari, tumbuhan CAM membuka stomatanya pada malam hari dan menutupnya setiap pagi.
Dengan menggunakan metode ini, tumbuhan gurun dapat mengambil karbon dioksida pada malam hari saat udaranya sejuk dan risiko kehilangan air lebih rendah. Karbon dioksida memasuki sel khusus, di mana enzim mengubah karbon dioksida menjadi molekul berbasis karbon lainnya dan menyimpan molekul ini dalam vakuola , yang seperti tangki penyimpanan untuk sel tumbuhan.
Dengan menyerap dan mengubah karbon dioksida pada malam hari, tanaman ini dapat membangun simpanan asam karbonat yang cukup besar untuk memungkinkan mereka melakukan fotosintesis pada siang hari dengan stomata tertutup. Ini juga memungkinkan mereka untuk menghindari fotorespirasi, karena melindungi reaksi independen cahaya dari penumpukan oksigen. Dengan cara ini, tanaman CAM mengatasi keterbatasan yang dihadapi tanaman lain yang membuka stomata di siang hari dan menutupnya di malam hari.
Elizabeth Fernandez/Momen/GettyImages
