Pengertian & Struktur Nukleus

 

PENGERTIAN NUKLEUS

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 m. 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. Nukleus ini umumnya paling mencolok pada sel eukariotik. Rata-rata diameternya 5 µm. Nukleus memiliki membran yang menyelubunginya yang disebut membran atau selubung inti. Membran ini memisahkan isi nukleus dengan sitoplasma.

Nukleus di batasi oleh sepasang membran. Selubung yang terbentuk itu tidak sinambung, tetapi mengandung pori – pori. Hal ini boleh jadi memugkinkan bahan – bahan berlalu – lalang dari nukleus. Di dalam nukleus membran nuklir terdapat medium setengah cairan (semifluida) yang di dalamnya kromosom tersuspensi. Biasanya kromosom itu tampak sebagai struktur memanjang dan tidak mudah diamati dengan mikroskop cahaya. Dalam keadaan seperti biasa disebut kromatin. Nukleus merupakan pusat pengendali dalam sel. Jika nukleus dalam sel rusak, maka telur itu tidak dapat melanjutkan perkembangannya menjadi individu baru. Kalau nukleus itu di keluarkan dari suatu amoeba, organisme ini hidup terus selama beberapa hari. Akan tetapi tidak dapat makan atu pun berkembang biak, dan akhirnya akan mati.

Di dalam nukleus , DNA diorganisasikan bersama dengan protein menjadi materi yang disebut kromatin. Kromatin yang di beri warna tampak melalui mikrokop cahaya maupun mikroskop electron sebagai massa kabur. Sewaktu sel bersiap untuk membelah ( bereproduksi ), kromatin kusut yang berbentuk benang aan menggulung ( memadat ), menjadi cukup tebal untuk bisa dibedakan sebagai struktur terpisah yang disebut kromosom. Nukleus ini mengontrol sintesis protein dalam sitoplasma dengan cara mengirim mesenjer molecular yang berbentuk RNA, RNA mesenjer ( messenger RNA, mRNA) ini disintesis dalm nucleus sesuai dengan perintah yang diberikan oleh DNA, mRNA kemudian penyampaian pesan genetic ini ke sitoplasma melalui pori nucleus. Sewaktu berada dalam sitoplasma, molekul mRNA akan melekat pada ribosom, di sini pesan genatik tadi diterjemahkan ( ditranlasi ) menjadi struktur primer suatu protein spesifik. 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.
 

STRUKTUR NUKLEUS

1 Inti atau nucleus dipisahkan dari sitoplasmaoleh selaput inti, suatu lapis ganda membrane unit.

2  Selaput inti ditembus leh porus inti, yang memungkinkan makromolekul yang besar yang di sintesa diinti lewat ke dalam sitoplasma.

3. Pada mikroskop cahaya, inti sering tampak sebagai bangunan yang bulat dengan garis tengah sekitar 1 – 3 mikro meter

a.   Letak inti dalam sel bergantung pada jenis sel. Mungkin terletak di tengah sel ( misalnya leukosit), dekat permukaan basal ( misalnya sel kolumnar ), atau dekat permukaan perifer ( misalnya pada sel – sel otot skelet.

b.  Inti berwarna gelap dengan beberap zat warna basofil ( misalnya hematoksilin ). Beberapa sel memperlihatkan kelompokkan heterokromatin yang berwarna gelap di perifer dan massa eukromatin yang berwarna jernih.

1)  Heterokromatin terdapat banyak pada inti yang tidak aktif ( misalnya inti limfosit kecil dan spermatozoa)

2)  Eukromatin terdapat banyak sel yang aktif (misalnya inti sel plsma). Namun, inti yang aktif mengandung heterokromatin sama seperti eukromatin.

Di dalam nukleus terdapat matriks yang disebut nukleoplasma, nukleolus, RNA, dan kromosom. Kromosom tersusun atas protein dan DNA. Setiap nukleus tersusun atas beberapa bagian penting sebagai berikut sebagai struktur halus.

1.) Membran Nukleus (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).

a.     Selaput inti tebalnya 7 – 8 nm dan mengandung berates – ratus pori – pori (3 – 40 pori – pori/ mikro meter persegi luas permukaan).

a)      Pori inti diameternya 60 nm dan terdiri atas 8 sub unit.

b)      Makromolekul besar 9 misalnya mRNA, rRNA ) lewat dari inti ke sitoplasma melalui pori inti.

     b.    Membran luar selaput inti sering kontinu dengan membran reticulum endoplasma kasar.

 c.   Membran dalam selaput inti mempunyai sejumlah filament yang melekatkan kromatin dan struktur lainnya untuk mengatur diameter pori terhadap matriks nukleoplasma sisi membrane dalam.

2.)   Kromatin
Kromatin pada saat interfase tampak sebagai butir-butir yang tersebar pada seluruh inti tanpa adanya benang-benang kromosom. Namun sebaliknya, jika inti sel sedang bermitosis buti-butir kromatin tidak terlihat dan akan tampak benang-benang kromosom. Istilah kromosom diperuntukan bagi kromatin yang membentuk gambaran sebagai batang-bastang halus saat pembelahan sel. Kromosom tersusun atas molekul DNA (16%), RNA (12%) dan nuclesoprotein (72%). Nukleoprotein sendiri tersusun atas berbagai jenis protein, yaitu protamin, histon, nonhiston dan berbagai enzim di antaranya polymerase DNA dan RNA.

Kromatin dan Kromosom (sumber: micro.magnet.fsu.edu) Matriks nukleoplasma terdiri atas sejumlah besar bahan fibrosa yang disebut kromatin. Butiran kromatin, yang terdapat di dalam nukleoplasma. Tampak jelas pada saat sel tidak membelah. Pada saat sel membelah butiran kromatin menebal menjadi struktur seperti benang yang disebut kromosom. Kromosom mengandung DNA (asam dioksiribonukleat) yang berfungsi menyampaikan informasi genetik melalui sintesis protein.

a.      serat-serat kromatin diameternya sekitar 20 nm dan terdiri atas daerah-daerah DNA halus yang lurus diselingi oleh nekleosom

b.      DNA berpilin erat dalam serat kromatin. Satu kromatin memanjang mengandung 30 DNA memanjang.

3.      Matriks Inti, bentuk dan fungsi inti diatur oleh matriks inti yang terletak antara selaput inti dan kromatin. Jika inti yang utuh dipisahkan dari sel dan dipisahkan DNA,RNA dan selaput inti,tersisa matriks protein inti

a.      matriks adalah campuran protein yang mengandung tiga unsur protein utama dengan berat molekul antara 60-70 kD.

b.      protein matriks inti menciut dan melebar dengan perbedaan kadar kation divalen, meskipun aktifitas ini tidak berkaitan dengan fungsi aktin-miosin

c.      protein matriks inti mungkin mengatur fungsi inti seperti replikasi DNA,transkipsi,metabolism pos translasi RNA dan transport RNA.

4.      Selubung Inti (Nukleus)

a.    Membran atau selubung inti merupakan membran ganda. Kedua selubung ini masing-masing merupakan bilayer lipid dengan protein yang terkait. Membran ini dilubangi oleh beberapa pori yang berdiameter sekitar 100 nm. Pada bibir setiap pori membran dalam dan membran luar selubung nukleus menyatu. Pori-pori ini memungkinkan hubungan antara nukleoplasma (cairan inti) dengan sitoplasma (cairan sel). Selain pori, sisi dalam selubung ini dilapisi lamina nukleus dengan mirip jaring yang terdiri dari filamen protein yang mempertahankan bentuk susunan nukleus.

Selubung nukleus terdiri dari dua lembar selaput yang saling berhimpitan. Keduanya dipisahkan oleh ruangan sempit yan disebut perinukleus. Lembaran yang disebelah dalam disebut selaput dalam atau selaput nukleoplasma sedangkan lembaran yang disebelah luar disebut selaput luar atau selaput sitosol. Membran nukleus berpori. Pori nukleus ini terbentuk akibat menyatunya dwilapis lipid dari selaput nukleoplasma dan selaput sitosol. Jumlah pori kira-kira 10% dari permukaan inti.

Struktur membran nukleus yang sedemikian rupa tersebut ternyata berkaitan dengan fungsinya. Fungsi membran nukleus sangat rumit,disatu pihak selubung nukleus merupakan suatu pembatas, dipihak lain karena berpori maka berfungsi sebagai sarana pengangkutan antar kompartemen (ruangan).

a.       Struktur membran inti

b.      Struktur pori nucleus

          Berdasarkan strukturnya terdapat tiga cara pengangkutan dari dan ke sitoplasma. Cara pertama adalah dengan melewati proi nukleus. Cara kedua adalah pengangkutan melalui selaput dalam menuju ke ruang perinukleus dan diteruskan ke sisterna (lumen) reticulum endoplasma. Cara terakhir adalah dengan jalan pinositosis. Sebagai pembatas membran nukleus akan menghalangi perpindahan molekul dari dan ke sitoplasma. Air, ion-ion, dan mikromolekul senyawa organik misalnya gliserol dan sukrosa dapat melewati membran nukleus dengan mudah dan cepat. Meskipun demikian ternyata permeabilitas membran nukleus berbeda untuk setiap sel. Khusus transport protein yang diperlukan untuk replikasi dan transkripsi DNA tidak ada hambatan.

4.     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.

5.     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. Nukleolus (anak inti), berfungsi mensintesis berbagai macam molekul RNA (asam ribonukleat) yang digunakan dalam perakitan ribosom. Molekul RNA yang disintesis dilewatkan melalui pori nukleus ke sitoplasma, kemudian semuanya bergabung membentuk ribosom. Nukleolus berentuk seperti bola, dan memalui mikroskop elektron nukleolus ini tampak sebagai suatu massa yang terdiri dari butiran dan serabut berwarna pekat yang menempel pada bagian kromatin.
Berikut adalah gambar nukleus atau inti sel.

STRUKTUR NUKLEUS

Nukleus memiliki arti penting bagi sel karena mempunyai beberapa fungsi berikut.

1.      Pengatur pembelahan sel. Nukleus berperan mengatur proses pembelahan sel.

2.     Pengendali seluruh kegiatan sel, misalnya dengan memasukkan RNA dan unit ribosom ke dalam sitoplasma. Nukleus memiliki peran yang sangat vital dalam kehidupan sebuah sel. Peranan nucleus dalam hal ini adalah untuk mengatur dan mengontrol segala aktifitas kehidupan sel serta membawa informasi genetik yang diturunkan ke generasi berikutnya. Informasi genetik ini disimpan dalam suatu molekul polinukleutida yang disebut DNA (Deoxyribonucleic acid).

DNA pada umumnya tersebar di dalam nucleus sebagai matriks seperti benang yang disebut kromatin. Ketika sel akan memulai membelah, kromatin akan berkondensasi membentuk struktur histon. Struktur di dalam nucleus yang merupakan tempat berkonsentrasinya molekul DNA yang lebih padat dan memendek yang selanjutnya disebut kromosom. Kromosom tersusun atas molekul DNA dan protein adalah nucleolus (anak inti.). Nucleolus berperan sebagai tempat terjadinya sintesis molekul RNA (Ribonucleic acid) dan ribosom. RNA merupakan hasil salinan DNA yang akan ditransfer ke sitoplasma untuk diterjemahkan menjadi rantai asam amino yang disebut protein.

Semoga Bermanfaat.....!