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.
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.
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.
0 comments:
Post a Comment