Pages

Powered by Blogger.
]]>

Monday, March 25, 2013


Materi Belajar "Inti Sel (Nukleus)"

Ketika mengamati sel bawang merah yang merupakan sel hidup, kita akan mengamati adanya bagian yang letaknya ditengah sel dan relative lebih gelap dibandingkan dengan bagian di sekitarnya. Juga setiap mengamati sel – sel epitel rongga mulut dengan pewarnaan eosin, akan tampak bagian ditengah sel yang paling menyerap wrana. Bagian seperti ini tidak akan tampak ketika mengamati sel gabus, atau sel-sel darah merah mamalia. Organel apakah itu?

Tentunya kita sudah tahu bahwa organela ini disebut inti sel atau nucleus. Nukleus adalah organel pertama yang ditemukan, yang pertama kali dideskripsikan oleh Franz Bauer pada 1802 dan dijabarkan lebih terperinci oleh ahli botani Skotlandia, Robert Brown, pada tahun 1831. Selanjutnya banyak penelitian-penelitian yang dilakukan untuk meneliti nucleus. Tahun 1910 Koosel meneliti komposisi mentes DNA, J.D.Watson and Crick menemukan struktur DNA pada tahun 1953, dan tahun 1957 A.R. Todd menemukan adanya nukleotida pada nucleus. Pada satu sel umumnya ditemukan hanya satu nukleus. Namun demikian, beberapa jaringan tertentu, atau beberapa spesies tertentu memiliki lebih daripada satu nukleus. Inti-inti dalam sel multinuklei ini dapat memiliki peran yang saling mengganti atau saling mengkhususkan diri. Pada Paramecium, terdapat dua inti sel: makronukleus (inti besar) dan mikronukleus (inti kecil). Makronukleus menjamin keberlangsungan hidup, sedangkan mikronukleus bertanggung jawab terhadap reproduksi.

Nukleus adalah organel yang ditemukan pada sel eukariotik. Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linear panjang yang membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein seperti histon. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti sel. Elemen struktural utama nukleus adalahmembran inti, suatu membran lapis ganda yang membungkus keseluruhan organel dan memisahkan bagian inti dengan sitoplasma sel, serta lamina inti, suatu struktur dalam nukleus yang memberi dukungan mekanis seperti sitoskeleton yang menyokong sel secara keseluruhan. Secara garis besar, membran inti terdiri atas tiga bagian, yaitu membran luar, ruang perinuklear, dan membran dalam. Membran luar dari nukleus berkesinambungan dengan retikulum endoplasma (RE) kasar dan bertaburan dengan ribosom. Sifat membran inti yang tak permeabel terhadap sebagian besar molekul membuat nukleus memerlukan pori inti agar molekul dapat bergerak melintasi membran. Pori nukleus bagaikan terowongan yang terletak pada membran nukleus yang berfungsi menghubungkan nukleoplasma dengan sitosol. Fungsi utama dari pori nukleus adalah untuk sarana pertukaran molekul antara nukleus dengan sitoplasma.
Molekul yang keluar, kebanyakan mRNA, digunakan untuk sintesis protein. Pori nukleus tersusun atas 4 subunit, yaitu subunit kolom, subunit anular, subunit lumenal, dan subunit ring. Subunit kolom berfungsi dalam pembentukan dinding pori nukleus, subunit anular berguna untuk membentuk spoke yang mengarah menuju tengah dari pori nukleus, subunit lumenal mengandung protein transmembran yang menempelkan kompleks pori nukleus pada membran nukleus, sedangkan subunit ring berfungsi untuk membentuk permukaan sitosolik (berhadapan dengan sitoplasma) dan nuklear (berhadapan dengan nukleoplasma) dari kompleks pori nukleus.

Meskipun bagian dalam nukleus tidak mengandung badan yang dibatasi oleh membran, isi nukleus tidak seragam dan memiliki beberapa badan subnukleus yang terbentuk dari protein-protein unik, molekul RNA, serta gugus DNA. Contoh utama dari badan subnukleus adalah nukleolus, yang terutama terlibat dalam pembentukan ribosom. Setelah diproduksi oleh nukleolus, ribosom diekspor ke sitoplasma untuk menjalankan fungsi translasi mRNA. Nukleus hanya dapat kita saksikan secara jelas pada sek eukariotik, sedangkan pada sel prokariota tidak. Tetapi apakah ini berarti sel prokariotik tidak bernukleus? Pada hal nucleus sering diidentikan sebagai pusat pengatur sel, mengapa demikian? Atau benarkah demikian?bagaimana strukturnya? Dan apakah fungsinya? Untuk itu pada bab ini kita akan diajak mempelajari nucleus sehingga pada akhir bab ini diharapkan dapat menjelaskan struktur nucleus dan menjelaskan fungsi nucleus khususnya peranannya dalam kehidupan sel.
Nukleus mendominasi bangunan sel dan kadang-kadang merupakan satu-satunya sifat sel yang dapat diidentifikasi dibawah mikroskop cahaya. Pada tingkat mikroskop ini dapat diidentifikasisarung nucleus tipis yang mengelilinginya, atau membrane, satu atau lebih nucleoli berwarna gelap, serangkaian partikel kromatin yang berbutir halus atau yang menyerupai tambalan-tambalan kasar, dan daerah-daerah bahan amorf yang berwarna pucat. Sarung nucleus mengurung suatu ruangan dimana tersimpan sebagian besar dari asam deoksiribonukleat (DNA) sel, makromolekul dimana tersimpan informasi genetic dari sel, bersama dengan protein pokok yang bersangkutan, khususnya histon. Untuk dapat memehami masalah-masalah yang harus dipecahkan oleh nucleus, adalah penting untuk meninjau secara singkat apa yang kita ketahui tentang proses pengkopian informasi dari bahan genetis tai (transkripsani) dan cara penggunaan informasi ini pada sintesa protein (translasi) untuk keperluan mengatur fungsi sel.

Proses transkripsi genetic menghendaki pengertian mengenai bagaimana informasi-informasi dikodekan dalam asam nucleus DNA dan RNA. Penyimpanan informasi utama adalah DNA. Informasi ini dibaca dari model yang dapat digunakan untuk sintesa protein. Model ini adalah RNA. Asam nukleat terdiri dari suatu gula (pentose atau deoksipentosa), basa nitrogen (purin dan pirimidin), dan asam fosfor. Makro molekul yang panjang dari DNA atau RNA terdiri dari suatu rantai unit-unti yang bersambungan disebut nukleotida, yang masing-masing merupakan hasil kombinasi satu molekul asam fosfat , satu pentose dan satu puri atau pirimidin.

clip_image002

Nukleus merupakan suatu lingkungan kecil yang mempunyai hak-hak istimewa didalam sel, terselubung dalam selubung nucleus yang terdiri dari dua membrane. Membrane luarnya patah dibanyak tempat karena pori-pori kecil, sehingga dihasilkan suatu penampilan menyerupai bola bergoyang-goyang. Informasi keluar masuk nucleus melalui pori-pori itu.

Dalam kebanyakan sel, sarung luar nukleusnya bersifat kontinu dengan ER pada banyak tempat, dan strukturnya menyerupai membrane dari reticulum endoplasma. Kecuali terdapatnya DNA atau RNA dalam fraksi membrane nucleus, susunan kimia dari kedua tipe membrane serupa, mungkin kandungan protein yang sedikit lebih tinggi dalam sarung nucleus. Tampaknya lebih wajar bahwa pembungkus nukleus itu juga melakukan beberapa dari proses sekresi dan transport yang berkaitan denagn reticulum endoplasma. Sifat-sifat dari membrane bagian dalam mungkin berbeda denagan sifst-sifat membran luar, tetapi argumentasi untuk pendapat ini belum mantap betul.
Permukaan dalam srung nucleus memelihara hubungan mantap dengan bahan genetic, yag dalam nucleus interfase (tidak sedang mengalami pembelahan sel) terdapat dalam kelompok-kelompok kental yang disebut heterokromatin. Kromatin yang tidak mengental eukromatin. Banyak nucleus mempunyai kulit kromatin yang melekat pada sarung nucleus. Perlekatan pada membrane nucleus tampaknya terbatas pada tempat-tempat kesukaan pada kromosom-kromosom yang tertentu.

Sifat istimewa dari sarung nucleus yang membedakan dari yang lainnya adalah susunan porinya. Hanya dalam kasus-kasus tertentu tidak terdapat pori, misalnya dalam gelung membrane nucleus yang melipat kedalam bagian tengah dari sperma. Pori-pori merupakan tempat bersatunya kedua membrane sisterna, dalam dan luar dari sarung nucleus.

Ciri – ciri Umum Nukleus
Nucleus dijumpai pada hamper semua sel eukariota. Mengapa disebut hamper pada semua sel eukariota? Adakah sel eukariota yang tidak mempunyai nucleus? Ternyata pada sritrosit mamalia dan sel pembuluh tapis pada tumbuhan ,nucleus ditemukan. Benarkah demikian?
Letak nukleus pada umumnya akan dapat kita amati pada bagian tengah dari sel, tetapi ada pula inti yang letaknya ditepi sel, misalnya pada adiposity dan pada sel otot skelet. Letak ini dipengaruhi oleh aktivitas sel. Ada yang pada tingkat awal embrio berada di tengah, tetapi setelah diferensiasi nucleus berada ditepi. Namun demikian pada umumnya tetap berada di tengah sel. Nukleus tidak dapat bergerak bebas karena terperangkap didalam jarring-jaring yang terbuat dari filament intermedia dan mikrofilamen.

Apakah setiap sel hanya memiliki nucleus tunggal ? Ternyata tidak. Sel dengan nucleus tunggal (mononucleated cells) ditemukan pada sel hewan dan tumbuhan. Jumlah nucleus lebih dari satu dijumpai misalnya pada Paramaecium. Pada hewan ini ditemukan dua nucleus (dinuclei cells) yaitu makro dan mikro nucleus. Sedangkan sel dengan jumlah nucleus lebih dari dua atau banyak (polynucleated cells) dijumpai pada otot skelet sel hewan dan pada tumbuhan misalnya pada ganggang Vaucheria.
Bentuk nucleus pada umumnya ekivalen dengan bentuk sel. Bila sel berbentuk bulat atau kubus maka bentuk nucleus juga akan bulat. Jika sel berbentuk silindris atau prima maka nucleusnya akan berbentuk lonjong. Sedangkan jika bentuk selnya pipih (squamosa) maka nukleusnya berbentuk discoidal. Padas sel leukosit dan infusoria bentuk nucleus tidak beraturan. Sedangkan ukuran nucleus tergantung pada volume sel. Jumlah AND dan protein, serta berkaitan dengan perkembangan metabolism sel.

Struktur dan Fungsi Membran Nukleus
Beberapa waktu yang lalu kita telah mempelajari materi tentang membrane sel. Ternyata kita masih ingat bagaimana struktur molecular membrane sel. Ternyata struktur molecular membrane nucleus sama dengan membrane sel. Bahkan juga dengan beberapa membrane organela yang lain, yaitu terdiri dari fosfolipid dan protein tersusun mozaik zalir.
· Membran nucleus terdiri dari dua lembar selaput yang saling berimpitan. Keduanya hanya dipisahkan oleh ruangan sempit yang disebut perinukleus.
· Lembaran yang disebelah dalam disebut selaput dalam atau selaput nukleoplasma sedangkan lembaran yang disebelah luar disebut selaput luar atau selaput sitosol.
· Membran nucleus berpori. Pori-pori ini disebut pori nucleus.
· Pori nucleus ini terbentuk akibat menyatunya dwilapis lipid dari selaput nukleoplasma dan selaput sitosol. Jumlah pori kira-kira 10% dari luas permukaan inti. Adanya pori nucleus ini memudahkan pengangkutan bahan atau senyawa dari atau menuju ke sitoplasma.
Agar pemahaman kita meningkat maka untuk selanjutnya akan kita bahas secara lebih terperinci struktur dan fungsi selaput dalam atau selaput nukleoplasma dan selaput luar atau selaput sitosol nucleus. Selaput dalam atau nukleuplasma membrane nucleus berlapiskan suatu anyaman setebel 10 sampai 20 nm. Anyaman ini terbuat dari filament intermedia yang pada mamalia terdiri dari 3 protein yaitu lamin A, B, dan C. Anyaman filament ini disebut lamina nucleus. Lamina ini dapat dipisahkan dari selaput nukleoplasma. Protein lamina ini berikatan dengan protein integral maupun perifer dari selaput dalam. Protein-protein lamina ini juga berikatan dengan benang-benang halus yang terdapat dalam nucleus. Benang-benang halus ini tak lain adalah kromatin. Lamin nucleus ni sangat dinamis artinya mudah terurai dan mudah terkait kembali. Misalnya pada saat pembelahan sel lamina ini oleh proses fosforilasi akan terurai menjadi lamin A fosfat, lamin C fosfat dan lamin B yangtetap terikat pada selaput dalam. Bila pembelahan memasuki tahap akhir terjadi defosforiulasi dan almina nukleoplasma ini terkait kembali.

Selaput luar atau selaput sitosol nucleus berhubungan langsunng dengan reticulum endoplasma. Permukaan selaput sitosol ini penuh ditempeli oleh ribosom tempat dimana protein disintesis. Protein yang disintesis ini akan dicurahkan kedalam ruang perinukleus yang berhubungan dengan lumen reticulum endoplasma. Pada permukaan selaput sitosol ini terjulur filamen-filamen yang sebagian akan menempel atau berkaitan dengan menbran organela-organela lain.Dengan demikian selaput sitosol nucleus ini seperti terperengkap dalam jala-jala dan tidak dapat bergerak bebas.
Struktur membrane nucleus yang sedemikian rupa tersebut ternyata berkaitan dengan fungsinya. Fungsi membrane nucleus sangat rumit, di satu pihak selubung nucleus merupakan suatu pembatas, dipihak lain karena berpori maka juga berfungsi sebagai sarana pengangkutan antar kompartenen (ruangan). Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan mengontrol aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen. Selain itu, nukleus juga berfungsi untuk mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel, memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA, serta mengatur kapan dan di mana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan diakhiri.
Berdasarkan strukturnya terdapat tiga cara pengangkutan dari dan ke sitoplasma :
· Cara pertama adalah dengan melewati pori nucleus
· Cara kedua adalah dengan pengangkutan melalui selaput dalam menuju ke ruang perinukleus dan diteruskan ke sisterna (lumen)
· Cara ke tiga adalah dengan jalan pinositosis
Sebagai pembatas membrane nucleus akan menghalangi perpindahan molekul dari dan ke sitoplasma. Air, ion-ion, dan mikromolekul senyawa organic misalnya gliserol dan sukrosa dapat melewati membrane nucleus dengan mudah dan cepat. Meskipun demikian ternyata permeabilitas membrane nucleus berbeda untuk setiap sel. Khusus transport protein yang diperlukan untuk replikasi dan transkripsi AND tidak ada hambatan.

clip_image003 
        Gbr. Struktur Nukleus

Di dalam inti sel (nucleus), DNA tersusun sangat rapi sehinggan dapat dipublikasikan sebagai atau seluruhnya dengan hanya sedikit kesalahan saja. Nukleus tampak sebagai struktur bulat atau memanjang, biasanya dibagian pusat sel. Pada jaringan mamalia, garis tengahnya biasanya berfariasi antara 5 dan 10 µm. Intinya terdiri atas selaput inti, kromatin, anak inti, dan matriks inti. Ukuran dan ciri morfologis inti dalam jaringan spesifik cenderung seragam, dengan sedikit pengecualian.
Adanya inti dengan cirri tidak teratur (misalnya ukuran yang bervariasi, pola kromatin yang tipis) dengan kapasitas menyerbu jaringan tetangganya, adlah cirri morfologis utama yang dipakai oleh ahli patologi untuk memperkirakan derajad keganasan sebuah tumor.

Selaput inti
Membran nucleus dapat dilihan dibawah mikroskop cahaya berupa garis tipis mengelilingi nucleus. Membran nucleus ini terutama adalah lapisan tipis hetero kromatin yang membatasi dan mengikatkan diri pada permukaan dalam selaput inti bagian dalam. Namun, mikroskopi electron menunjukan bahwa inti sebenarnya dikelilingi oleh dua membrane unit parallel yag dipisahkan oleh celah sempit (40-70 nm) yang disebut siterna perinukleus. Bersma-sama, pasangan membrane serta celah diantaranya merupakan selaput inti. Lamina fibrosa adalah struktur protein yang berhubungan erat dengan membran dalam dari selaput inti , yang bervariasi ketebalannya dari 80 nm hingga 300 nm, bergantung pada sel yang diamati. Di sekitar selaput inti, pada tempat menyatunya membrane luar dan dalam, terdapat celah-celah sirkular, yaitu pori inti yang menyediakan jalan di antara inti dan sitoplasma. Pori ini bergaris tengan rat-rata 70 nmdan terdiri dari 8 subunit. Pori ini tidak terbuka namun dijembatani oleh sebuah membrane kedap-elektron berupa diafragma protein lapis tunggal. Struktur ini lebih tipis dari membran yang membentuk selaput inti.

Nukleolus Struktur dan Fungsinya
Kita tentunya pernah mendengar bahwa didalam nucleus terdapat benda lain yang disebut dengan istilah anak inti atau nucleolus.Apakah sebenarnya nucleolus itu? Nukleolus adalah butiran bersifat asam yang terletak di inti. Jumlahnya bisa 1, 2 , atau 3 tergantung spesiesnya. Ukuran sebanding dengan aktivitas sel. Sel aktif nukleolusnya besar misalnya pada oosit, sel neuron, dan sel sekretori. Padas el tidak aktif ukuranya kecil. Komposisinya terdiri dari protein terutama protein fosfat, t-RNA, fosfatase, nukleotida fosforilase, AND, dan nukleotida.
Struktur nucleolus tersusun dari:
· Zona granuler, terdapat pada bagian tepi, butiran-burtiran padat dengan ukuran sekitar 150-120 A˚, serta mengandung protein ribonukleat.
· Zona fibrilar atau nukleolonema, berupa serat-serat dengan ukuran 50-60 А˚ terdiri dari protein ribonukleat.
· Zona amorf, hanyaterdapat pada nucleolus tertentu
· Kromatin nucleolus, bagian ini tersusun dari serat-serat tebal lebih kurang 100 A˚ mengandung and pada bagian tertentu.
Fungsi utama nucleolus adalah untuk pembentukan ribosom dengan cara perakitan protein ribosom dan r-RNA. Nukleolus adalah struktur bulat , bergaris tengah sampai 1 mm, kaya akan rRNA dan protein. Umumnya bersifat basofilik nila dipulas dengan hematoksilin dan eosin. Dengan mikroskop electron nucleolus tampak terdiri atas tiga unsure berbeda. Satu atau lebih daerah pucat terdiri atas pengatur DNA-nukleolus-urutan basa yang berupa sandi untuk rRNA. Pada gemon manusian, lima pasang kromosom mengandung pengatur nucleus. Didekatnya terdapat serat-serat ribonukleoprotein 5-10 nm berhimpit padat, yaitu pars fibrosa yang terdiri atas transkrip primer dari gen rRNA. Unsur ketiga nucleolus adalah pars granulosa , terdiri ats granul-granul 15-20 nm (Merupakan ribosom yang sedang mematang).

clip_image005
         Gbr. Nukleus (Inti Sel)

Kromosom, Kromatin dan Materi genetik
Pada sel eukariota meteri genetic dikemas dalam genom-genom. Di sebagian besar genom tersaji dalam kesatuan-kesatuan kromatin. Setiap kesatuan yang merupakan bentuk padat dari kromatin disebut kromosom. Kromosom bentuk dan ukurannya berubah-ubah. Kromosom memiliki sepasang lengan masing-masing berada sebelah menyebelah yang dipisahkan oleh suatu lekukan. Pada stadium metaphase kromosom mengalami replikasi sehingga setiap kromosom tersusun dari dua kromatida. Dua kromatida tersebut diikat oleh mikrotubula kinetokor pada daerah yang disebut sentromer, membentuk suatu lekukan sehingga tampak mempunyai 2 pasang lengan. Sentromer berperan sebagai pusat gerakan kromosom selama stadium anaphase. Bentuk kromosom seperti yang diterangakan diatas hanya tampak pada saat mitosis. Pada saat interfase bentuk kromosom seperti trsebut akan menghilang. Benarkah menghilang? Ternyata tidak. Pada saat, kromosom berubah menjadi filament-filamen halus. Filamen-filamen halus ini disebut kromatin.
Koromatin dibedakan berdasarkan daya serapnya terhadap larutan pewarna. Heterokromatin adalah kromatin yang menyerap warna denagn kuat , sedangkan eukromatin kurang kuat menyerap warna. Berdasarkan lokasinya kromosom dibedakan menjadi dua daerah yaitu pertama kromatin nucleolus terdiri dari kromatin perinukleus yaitu kromatin yang berada di sekeliling nucleolus dan kromatin itranukleolus berada didalam nucleolus. Kedua kromatin peripheral yaitu kromatin yang berkaitan dengan membrane sel.

Kromatin apabila diamati dengan mikroskop electron ternyata terdiri dari untaian manik-manik. Manic-manik tersebut berdiameter 10 nm, sedangkan filamen penghubungnya berdiameter 2 nm. Manic-manik tersebut disebut nukleosom. Nukleosoma tersusun dari oktamer histon (4 pasang histon) yang disebut molekul pusat dan dililit oleh DNA setebal 2nm. Rantai dna mengelilingi histon dalam 2 lilitan, setiap lilitan mengandung 83 pasang basa. Kumpulan dari solenoid membentuk kromatin dengan garis tengah 10 nm, sedangkan pilinan untain lurus membentuk kromatin dengan garis tengah 30 nm. Setiap putaran pilin terdiri dari sekitar 6 buah nukleosom. Kumpulan dari putaran pilin membentuk struktur yang disebut solenoid. Pembentukan struktur solenoid dipengaruhi oleh histon H1. Solenoid-solenoid satu sama lin dihubungkan oleh DNA – ase I, sedangkan DNA nuleosom dan DNA perentang tidak terpengaruh. DNA yang peka dengan DNA – ase memiliki arti penting bagi ekspresi gen.
Dapat dibedakan dua jenis kromatin baik dengan mikroskop cahaya maupun dengan mikroskop electron. Heterokromatin (Yn.heteros,lain, + chroma, warna) yang kedap electron dan tampak sebagai granul kasar dalam mikroskop electron, terlihat dalam mikroskop cahaya (setelah pemulasan yang sesuai) dengan gumpalan basofilikdari nukleo-protein. Eukromatin tampak sebagai struktur terorganisasi hanya dalam mikroskop electron. Kromatin terutama terdiri atas pilinan benang DNA yang terikat pada protein basa (histon), strukturnya secara skematis digambarkan pada. Unit structural dasar dari kromatin adalah nukleosom, yang terdiri dari histon sebagai pusatnya. 2 kopi masing-masing dari histon H2A, H2B, H3, dan H4, diluarnya melibat 166 pasang basa DNA. Segmen 48-pasang basa lain membentuk penghubung antara nukleosom berdekatan , dan jenis histon lain lagi (H1 atau H5) terikat pada DNA ini.

REFERENSI:
Sumadi.Marianti,Aditya.2007.Biologi Sel.Yogyakarta : Graha Ilmu
Junqueira L.Carlos.1995.Histologi Dasar.Penerbit Buku Kedokteran EGC : Jakarta
Bevelander, Gerrit. Ramaley,Judita A.1988.Dasar-dasar Histoligi.Penerbit Erlangga : Jakarta
http://id.wikipedia.org/wiki/Inti_sel
http://www.fp.unud.ac.id/biotek/biologi-sel/nukleus-dan-materi-genetik/nukleus/
http://marwanard.blogspot.com/2011/10/inti-sel-nukleus.html

Sunday, March 24, 2013


Struktur Dan Fungsi Nukleus Inti Sel 

Nukleus atau inti sel merupakan bagian penting sel yang berperan sebagai pengendali kegiatan sel. Nukleus merupakan organel terbesar yang berada dalam sel. Nukleus berdiameter sekitar 10 μm. Nukleus biasanya terletak di tengah sel dan berbentuk bulat atau oval. Pada umumnya sel organisme berinti tunggal, tetapi ada juga yang memiliki lebih dari satu inti. Berdasar jumlah nukleus, sel dapat dibedakan sebagai berikut.
  1. Sel mononukleat (berinti tunggal), misalnya sel hewan dan tumbuhan.
  2. Binukleat (inti ganda), contohnya Paramaecium.
  3. Multinukleat (inti banyak), misalnya Vaucheria (sejenis alga) dan beberapa jenis jamur.

Di dalam nukleus terdapat matriks yang disebut nukleoplasma, nukleolus, RNA, dan kromosom. Kromosom tersusun atas protein dan DNA. Perhatikan Gambar 1.

Struktur nukleus inti sel
Gambar 1. Struktur nukleus inti sel.
Setiap nukleus tersusun atas beberapa bagian penting sebagai berikut.

1) Membran Nukleus (Selaput Inti)
Selaput inti merupakan bagian terluar inti yang memisahkan nukleoplasma dengan sitoplasma. Selaput inti terdiri atas dua lapis membran (bilaminair), setiap lapis merupakan lapisan bilayer. Ruang antara membran disebut perinuklear atau sisterna. Pada membran ini terdapat porus yang berfungsi untuk pertukaran molekul dengan sitoplasma. Berdasarkan ada tidaknya selaput inti, dibedakan dua tipe sel yaitu sel prokariotik (tidak memiliki selaput inti) dan sel eukariotik (memiliki selaput inti).

2) Nukleoplasma
Nukleoplasma adalah cairan inti (karyotin) yang bersifat transparan dan semisolid (kental). Nukleoplasma mengandung kromatin, granula, nukleoprotein, dan senyawa kimia kompleks. Pada saat pembelahan sel, benang kromatin menebal dan memendek serta mudah menyerap zat warna disebut kromosom. Benang kromatin tersusun atas protein dan DNA. Di dalam benang DNA inilah tersimpan informasi kehidupan. DNA akan mentranskripsi diri (mengopi diri) menjadi RNA yang selanjutnya akan dikeluarkan ke sitoplasma. 

3) Nukleolus
Nukleolus atau anak inti tersusun atas fosfoprotein, orthosfat, DNA, dan enzim. Nukleolus terbentuk pada saat terjadi proses transkripsi (sintesis RNA) di dalam nukleus. Jika transkripsi berhenti, nukleolus menghilang atau mengecil. Jadi, nukleolus bukan merupakan organel yang tetap. 

Jadi, nukleus memiliki arti penting bagi sel karena mempunyai beberapa fungsi berikut.

  1. Pengatur pembelahan sel.
  2. Pengendali seluruh kegiatan sel, misalnya dengan memasukkan RNA dan unit ribosom ke dalam sitoplasma.
  3. Pembawa informasi genetik.

Referensi :

Purnomo, Sudjiono, T. Joko, dan S. Hadisusanto. 2009. Biologi Kelas XI untuk SMA dan MA. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 386.
http://perpustakaancyber.blogspot.com

Saturday, March 23, 2013


Siklus Sel




Sel-sel yang sedang aktif membelah melewati serangkaian kejadian yang dikenal dengan istilah siklus sel. Siklus sel secara umum dibagi menjadi: (1) interfase; dan (2) mitosis. Interfase terjadi sebelum mitosis, dan pada kebanyakan sel, mitosis akan diikuti oleh sitokinesis. Sitokinesis adalah pembelahan sitoplasma dari sebuah sel dan pemisahan kedua inti baru menuju sel-sel anak yang baru. Kebanyakan sel tumbuhan hanya mempunyai satu buah inti sel. Tetapi ada juga beberapa jenis sel yang selama perkembangannya menjadi berinti banyak (misalnya pada inti sel endosperm). Mitosis dan sitokinesis pada siklus el dikenal sebagai fase M dari siklus sel.

Interfase dapat dibagi menjadi 3 fase, yang ditandakan dengan G1, S, dan G2. Fase G1 (G adalah singkatan dari Gap) yang terjadi setelah mitosis. Fase G merupakan periode yang ditandakan dengan sel melakukan aktivitas biokimia yang intensif, di mana pada fase ini tampak sel membesar ukurannya, dan komponen-komponen sitoplasmik, berbagai organel sel, membran-membran internal bertambah jumlahnya dengan amat pesat. 

Fase S (Sintesis) adalah periode terjadinya replikasi DNA. Pada saat permulaan replikasi DNA, dikatakan sel memiliki 2 set DNA (diploid), dan setelah akhir fase S, DNA menjadi berjumlah 4 set. Selama fase S, banyak histon dan protein-protein yang berasosiasi dengan DNA juga disintesis.

Setelah fase S, sel memasuki fase G2, dan berikutnya melaksanakan mitosis. Peran utama fase S adalah untuk menjamin replikasi kromosom telah selesai secara sempurna dan memungkinkan untuk memperbaiki kerusakan DNA. Mikrotubul yang membatasi antara membran plasma dan nukleus sangat berkaitan dengan lempeng pembelahan, yang juga terbentuk selama fase G2. Selama mitosis materi genetik yang telah disintesis pada fase S dibagi sama rata antara masing-masing inti baru (anak inti), menyimpan masing-masing DNA yang berpasangan (diploid). Mekanisme kontrol pembagian DNA ini sama pada semua sel eukariotik. Ada beberapa pengecekan yang dilakukan selama siklus sel berlangsung. Sel pada fase G1 melakukan beberapa pilihan. Dengan adanya stimulus yang cukup mereka dapat melanjutkan fase pembelahan sel ke fase S. Atau mereka dapat pula beristirahat selama siklus sel karena faktor-faktor lingkungan seperti dormansi, dan melanjutkan pembelahan pada beberapa waktu kemudian. Fase istirahat atau dorman yang khusus ini sering disebut sebagai fase G0. Selain itu pada siklus sel juga selain menuju diferensiasi, dapat pula sel mengorkestrasi diri menuju kematian. 

Pada beberapa pengecualian dari siklus sel, yang terjadi hanyalah replikasi DNA dan fase G (Gap) tanpa adanya pemisahan inti, proses ini Endoploidi mungkin menjadi bagian dari digerensiasi dari sebuah sel tunggal, sebagaimana yang terjadi pada trikoma tumbuhan Arabidopsis atau pada jaringan dari organ-organ tertentu pada tumbuhan. Suatu hubungan positif terdapat antara volume sel dan tingkat (derajat) poliploidi pada kebanyakan sel tumbuhan, mengindikasikan bahwa poliploidi inti mungkin dibutuhkan untuk membentuk sel-sel tumbuhan yang berukuran besar.


Inti Sel (Nukleus) 2


                                                                                               Struktur Inti

Nukleus adalah struktur yang seringkali tampak menonjol pada sel eukaryotik, dan mempunyai dua fungsi penting: (1) mengontrol aktivitas sel yang sedang berlangsung dengan menentukan molekul RNA dan protein yang diproduksi sel dan kapan molekul-molekul tersebut harus diproduksi; (2) sebagai tempat penyimpanan hampir seluruh informasi genetik sel, mewariskannya kepada sel-sel anak selama proses pembelahan sel. Informasi genetik yang tersimpan di dalam nukleus (inti sel) ini diacu sebagai genom inti. 

Inti diselubungi oleh dwilapis membran yang disebut membran inti, yang memiliki ruang perinukleus di antara ke dua lapisan (dwilapis) membran tersebut. Pada beberapa tempat, membran terluar dari membran inti inti bersambungan langsung dengan retikulum endoplasma (RE), dan dengan demikian ruang perinukleus tadi juga berhubungan dengan lumen dari retikulum endoplasma. Membran inti dipandang sebagai membran yang terspesialisasi, dan berbeda dengan membran retikulum endoplasma. Ciri yang paling membedakan antara membran inti dengan membran retikulum endoplasma adalah adanya pori-pori inti berbentuk silindris dalam jumlah besar, yang menghubungkan antara sitosol dengan nukleoplasma (bahan inti). Membran luar dan membran dalam dari membran inti inti dihubungkan oleh adanya pori-pori tersebut,membentuk marjin pembukaan pori. Secara struktural, pori membran inti sebenarnya sangatlah rumit. Pori membran inti memungkinkan lalulintas ion dan molekul yang relatif bebas melalui mekanisme difusi. Ukuran diameter pori-pori membran inti berkisar pada ukuran 9 nanometer. Protein dan makromolekul lainnya ditransportasikan melalui pori ini akan memperbesar ukuran saluran. Transportasi molekul protein dan makromolekul lainnya ini dimediasi oleh mekanisme transpor aktif yang sangat membutuhkan energi, hingga ukuran diameter pori dapat mencapai 26 nanometer

Pada sel-sel yang diberikan pewarnaan khusus, benang-benang halus dan butir-butir kromatin dapat terlihat dan dibedakan dari nukleoplasma. Kromatin dibentuk oleh DNA yang berkombinasi dengan sejumlah besar protein yang dikenal dengan istilah histon. Selama proses pembelahan sel, kromatin menjadi menebal secara progresif sehingga membentuk kromosom. Kromosom (kromatin) dari sel yang sedang tidak membelah (pada fase interfase) melekat pada satu atau lebih tempat pada membran dalam dari membran inti. Sebelum replikasi DNA berlangsung masing-masing kromosom menyusun benang tunggal DNA yang panjang yang membawa informasi hereditas. 

Pada kebanyakan sel yang berada pada fase interfase, sebagian benang kromatin seakan menghilang karena amat tipisnya . Kromatin yang amat tipis ini disebut eukromatin, yang walaupun demikian sebenarnya aktif secara genetik dan berhubungan dengan kecepatan sintesis RNA. Sementara itu kromatin yang tetap dalam keadaan tebal disebut heterokromatin, dan sebenarnya bersifat tidak aktif secara genetik, dan tidak berkaitan dengan sintesis RNA yang sedang berlangsung di dalam sel tersebut. Sebenarnya hanya sebagian kecil dari seluruh total kode DNA yang esensial untuk sintesis protein atau sintesis RNA. Inti sel (nukleus) dapat mengandung inklusi protein dengan kristal, serat, atau bentuk-bentuk amorflainnya yang belum diketahui fungsinya seperti yang terdapat pada kromatin yang mengandung berbagai bahan tambahan lain yang membentuk pilinan dari ribonukeoprotein.

Setiap spesies makhluk hidup mempunyai jumlah kromosom yang berbeda pada sel-sel somatis (sel vegetatif atau sel tubuh). Sel reproduktif (sel kelamin yaitu sel telur dan sel sperma) hanya memiliki setengah jumlah kromosom sel tubuh. Jumlah kromosom pada sel kelamin disebut haploid dan dilambangkan dengan n, sementara jumlah kromosom pada sel tubuh yang jumlahnya dua kali lipat dari kromosom sel kelamin dan berada dalam kondisi berpasang-pasangandisebut sebagai diploid, serta dilambangkan dengan 2n. Ada pula sel-sel tertentu yang ternyata memiliki jumlah kromosom lebih dari 2n, seperti 3n, 4n, 5n, dan seterusnya, yang dikenal dengan istilah polyploid. 

Kadangkala di dalam inti sel tampak struktur speris yang dapat dilihat dengan mikroskop cahaya, dan dikenal sebagai nukleolus (anak inti). Nukleolus sebenarnya mengandung protein dan RNA dengan konsentrasi tinggi, yang seringkali terdapat pada lengkungan-lengkungan DNA dari beberapa kromosom. Lengkungan DNA disebut wilayah pengorganisasi nukleolar, mengandung kelompok-kelompok gen-gen dari RNA ribosomal (rRNA). Di tempat inilah rRNA baru dibentuk dan dikemas dengan protein ribosomal yang diimpor dari sitosol untuk membentuk subunit kecil dan subunit besar ribosom. Subunit-subunit ribosom ini kemudian ditransfer melalui pori-pori nukleus ke sitosol dimana di untuk kemudian di susun menjadi ribosom-ribosom.

Walaupun nukleolus seringkali dianggap sebagai pabrik ribosom, kenyataannya nukleolus hanyalah sebagai salah satu tempat dimana proses pembentukan ribosom tersebut berlangsung. Kehadiran nukleolus di dalam inti sel lebih mengacu kepada akumulasi molekul yang sedang diolah untuk membentuk subunit-subunit ribosom. Pada banyak organisme diploid mengandung lebih dari satu nukleolus. Sepertinya, jumlah nukleolus mengacu pada jumlah set kromosom. Nukleolus dapat menghilang lalu dapat muncul sebagai sebuah struktur berukuran besar di dalam inti sel. Ukuran nukleolus merefleksikan aktivitas yang sedang berlangsung. 

Pada DNA dari wilayah pengorganisasi nukleolus, nukleolus mengandung suatu komponen fibril yang terdiri dari rRNA yang telah berasosiasi dengan protein, dan komponen agranular yang mengandung subunit ribosom yang telah matang. Pada nukleolus yang aktif juga menunjukkan adanya wilayah-wilayah berbentuk kantong-kantong. Fenomena tampaknya kantong-kantong yang disebut vakoula ini (bukan vakoula yang terdapat di dalam sitosol), menunjukkan adanya transpor RNA.

Pembelahan nukleus (inti sel) ada dua macam: yang pertama disebut mitosis dimana selama pembelahan berlangsung nukleus akhirnya akan membentuk dua inti (nukleus) baru yang secara morfologi dan genetik ekivalen dengan nukleus induk; yang kedua disebut meiosis dimana selama pembelahan inti sel, terbagi menjadi dua yang dengan mekanisme yang amat tepat menghasilkan dua inti baru yang masing-masing jumlah kromosomnya setengah dari jumlah kromosom nukleus induk. Mitosis terjadi pada sel-sel tubuh (sel vegetatif/sel somatis) sementara meiosis terjadi padapembentukan sel-sel kelamin (sel generatif/gamet) seperti sel telur (ovum) dan sel sperma (spermatozoa). Pada kedua macam proses pembelahan inti ini (dengan beberapa pengecualian), membran inti pecah menjadi beberapa bagian, sehingga tidak dapat dibedakan dengan sisternae dari retikulum endoplasma (RE). Pada saat demikian pori-pori pada membran nukleus menghilang. Ketika nukleus-nukleus baru terbentuk pada tahap telofase, vesikel-vesikel reitukulum endoplasma bergabung-gabung dan membentuk membran nukleus yang baru, kemudian pori-pori membran nukleus juga terbentuk lagi. Nukleolus menghilang pada akhir profase (dengan beberapa pengecualian) dan juga muncul kembali pada telofase.

Inti Sel (Nukleus)


Inti Sel (Nukleus) 1



Inti sel pertama kali ditemukan oleh ahli biologi dari Skotlandia yang bernama Robert Brown. Selain menemukan inti sel, Robert Brown juga orang yang pertama kali mengamati gerak partikel acak pada sitoplasma yang dikenal dengan gerak Brown. Inti sel seringkali mempunyai bentuk speris atau bulat telur atau bulat. Inti sel merupakan salah satu penting sel yang terdapat di dalam protoplasma. Banyak literatur yang menyebut bahwa inti sel adalah pusat pengatur dari semua kegiatan sel. Jika diamati, pada sel-sel tumbuhan yang masih muda, ukuran inti sel biasanya lebih besar dibanding sel-sel yang telah dewasa.
Inti sel, adalah satu bagian utama sel tumbuhan selain membran sel, selain membran sel dan sitoplasma (protoplasma)


Keberadaan inti sel (nukleus) di dalam sel tumbuhansangat bervariasi. Misalnya saja, pada tumbuhan tingkat rendah seperti Chladophora, pada setiap sel terdapat inti sel lebih dari satu.Tumbuhan Loranthaceae, Coniferae, dan Ranunculaceae, umumnya mempunyai inti sel berukuran besar. Pada fungi dan algae, ukuran inti sel relatif kecil. Pada tumbuhan tingkat tinggi, umumnya sel-selnya hanya memiliki satu inti saja.

Pada setiap inti sel terdapat membran (selaput) inti,retikulum (rangka inti), cairan inti (nukleoplasma), dan anak inti (nukleolus).Retikulum atau rangka inti seringkali tampak sebagai struktur berbentuk jala, adadua macam retikulum yaitu kromatin retikulum (mudah menyerap zat warna) dan linin retikulum (sulit menyerap zat warna). Membran inti berperan sebagai jalan untuk mengangkut bahan-bahan antara plasma sel (protoplasma) dengan inti sel (nukleus). Bahan-bahan yang sering diangkut keluar masuk inti sel melewati membran inti adalah asam ribonukleat (RNA) dan asam deksiribonukleat (DNA). Membraninti sebagaimana sistem membran lainnya di dalam sel, bersifat selektif permeabel.

Monday, March 18, 2013

Indahnya pemandangan alam,,membuat merasa senang dan tentram menikmatinya,,dan selalu bersyukur kepada sang pencipta Allah SWT....