Bagian Inti Sel (Nukleus) – Nah pada kesempatan kali ini, kita akan membahas mengenai Inti Sel (Nukleus) secara lengkap yang dimana meliputi pengertian inti sel, sejarah penemuan inti sel, struktur dan bagian inti sel, macam-macam inti sel, dinamika dan regulasi inti sel dan fungsi sel. Nah untuk pembahasan selengkapnya, kalau begitu yuk langsung saja kita simak ulasan selengkapnya dibawah ini.
Contents
Pengertian Inti Sel (Nukleus)
Inti sel (nukleus) dapat didefinisikan sebagai sebuah organel yang ditemukan didalam sel eukariotik. Inti sel mengandung sebagian besar materi genetik seperti DNA, Kromosom dan berbagai jenis protein. Pada umumnya sel hanya memiliki satu inti sel “nukleus” saja, tetapi beberapa sel lainnya, seperti sel otot jantung dan sel parenkim hati yang mempunyai lebih dari satu inti sel “nukleus”. Bahkan ada pula sel yang tidak mempunyai inti sel “nukleus” yaitu seperti sel trombosit dan sel eritrosit.
Fungsi utama inti sel “nukleus” ialah untuk mengatur aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen serta menjaga integritas gen-gen. Selain itu, inti sel juga berfungsi sebagai tempat mensintesis ribosom, tempat terjadinya pembelahan sel, tempat memproduksi mRNA untuk pengkodean protein, tempat terjadinya transkripsi dan replikasi DNA, serta tempat untuk mengatur gerak ekspresi gen dari dimulai, dijalankan dan diakhiri.
Sejarah Penemuan Inti Sel
Inti sel atau nukleus merupakan organel pertama yang ditemukan dan diteliti oleh para ahli. Inti sel pertama kali dideskripsikan oleh Antonie van Leeuwenhoek yang pada saat itu sedang meneliti inti sel yang terdapat di dalam sel darah merah salmon. Penggambaran inti sel juga dilakukan oleh Franz Bauer pada tahun 1802.
Kemudian pada tahun 1831 penggambaran inti sel dijelaskan lebih terperinci oleh seorang ahli botani dari Skotlandia yang bernama Robert Brown. Dia meneliti inti sel pada sel epidermis bunga anggrek. Dari penelitian tersebut, dia tidak dapat menjelaskan fungsi dari inti sel tersebut.
Pada tahun 1838, Matthias Schleiden menyatakan bahwa inti sel mempunyai peran dalam pembentukan sel, yang kemudian diberi nama “cytoblast” yang berarti “pembentuk sel”. Dia yakin bahwa dia telah melihat sel baru terbentuk di sekeliling “cytoblast”.
Sekitar tahun 1877 dan 1878, Oscar Hertwig meneliti sejumlah studi dari fertilisasi telur landak laut yang menunjukkan bahwa inti sel sperma memasuki sel telur dan kemudian bergabung dengan inti sel tersebut. Studi tersebut merupakan pertama kalinya muncul dugaan bahwa sebuah individu terbentuk dari sebuah inti sel. Selain itu, Hertwig juga sudah meneliti hewan lain seperti moluska dan amfibi. Pada tahun 1884, Eduard Strasburger juga memperoleh hasil penelitian yang sama pada tumbuhan.
Struktur Dan Bagian Inti Sel
Nukleus merupakan organel terbesar yang berada di dalam sel, terutama pada sel hewan. Pada mamalia diameter nukleus diperkirakan menempati 10% dari total volume sel dan diameter rata-rata inti sel diperkirakan sekitar 6 mikrometer.
Nukleus berbentuk bulat atau oval dan umumnya terletak di tengah sel. Cairan yang terdapat didalam nukleus disebut nukleoplasma. Nukleoplasma memiliki komposisi yang mirip dengan sitosol yang terdapat diluar nukleus. Struktur dan bagian nukleus terdiri dari membran inti, nukleoplasma, kromosom dan nukleolus “anak inti”.
Membran Inti
Elemen struktural utama inti sel ialah membran inti. Pada sel eukariot , inti sel diselubungi oleh membran inti. Secara garis besar, membran inti dibagi menjadi tiga bagian yang diantaranya yaitu:
- Membaran dalam
- Ruang perinuklear : ruang pemisah antara membran dalam dengan membran luar
- Membran luar, seringkali terhubung langsung dengan retikulum endoplasma “RE” kasar yang bertaburan dengan ribosom
Di dalam membran inti terdapat pori nukleus yang berguna untuk menghubungkan nukleoplasma dengan sitosol serta memudahkan inti sel dan sitoplasma dalam melakukan pertukaran molekul. Sebagian besar molekul tersebut ialah mRNA yang berfungsi untuk sintesis protein.
Pori nukleus terdiri dari 4 subunit, diantaranya yaitu:
- Subunit ring : berfungsi untuk membentuk permukaan nuklear “berdekatan dengan nukleoplasma” dan sitosolik “berdekatan dengan sitoplasma” dari kompleks pori nukleus.
- Subunit anular : berfungsi untuk membentuk spoke yang menuju ke arah tengah dari pori nukleus.
- Subunit lumenal : mengandung protein transmembran yang berfungsi untuk melekatkan kompleks pori nukleus pada membran nukleus.
- Subunit kolom : berfungsi untuk membentuk dinding pori nukleus.
Nukleoplasma
Nukleoplasma ialah cairan yang berada di dalam nukleus yang bersifat kental dan transparan. Nukleoplasma mengandung granula, nukleoprotein, benang kromatin dan senyawa kimia kompleks.
Pada saat proses pembelahan sel, benang kromatin akan memendek dan menebal serta mudah menyerap zat warna dan membentuk kromosom mengalami kondensasi. Benang kromatin sendiri terdiri dari DNA dan protein. Benang DNA berfungsi untuk menyimpan informasi kehidupan.
Kromosom
Inti sel memiliki banyak gen dari DNA yang tersusun dan membentuk struktur yang disebut kromosom. Setiap sel manusia memiliki untaian DNA sepanjang 2 meter. Di dalam inti sel juga terbentuk protein DNA kompleks yang dikenal sebagai kromatin.
Terdapat 2 jenis kromatin yaitu heterokromatin dan eukromatin. Heterokromatin ialah bentuk DNA yang lebih kompleks dan mengandung DNA yang telah ditranskripsi, sedangkan Eukromatin merupakan bentuk DNA yang lebih sederhana dan mengandung gen yang diekspresikan oleh sel.
Nukleolus
Nukleolus ialah anak inti yang terdapat di dalam nukleus dan berbentuk bulat. Nukleolus tersusun atas enzim, DNA, fosfoprotein dan orthosfat. Nukleolus tidak dikelilingi oleh membran dan sering disebut suborganel.
Fungsi utama nukleolus yaitu untuk memproduksi ribosom dan mensintesis rRNA. Aktivitas nukleolus dapat mempengaruhi struktur nukleolus bukan merupakan organel yang tetap. Nukleolus akan mengecil atau menghilang jika sintesis rRNA berhenti.
Fungsi Inti Sel “Nukleus”
Fungsi utama inti sel yakni untuk menduplikasi DNA dan mengontrol ekspresi gen di dalam sel. Fungsi lain dari inti sel yakni untuk melakukan transkripsi gen yang dipisahkan dari tempat transkripsi di sitoplasma. Fungsi inti sel pada sel hewan dan sel tumbuhan hampir sama, karena keduanya merupakan sel eukariotik. Berikut beberapa fungsi inti sel, diantaranya yaitu:
Pengolahan Pra-mRNA
Transkrip primer mengalami modifikasi pasca-transkripsi didalam nukleus sebelum mendapatkan diekspor ke sitoplasma. Modifikasi pasca-transkripsi melibatkan berbagai proses biologis, seperti 5′ kp, 3′ poli adenylation dan penyambungan RNA. Proses tersebut sangat diperlukan sebelum memulai penerjemahan, didalam inti sel, pra-mRNA dihubungkan dengan partikel heterogen ribonucleoprotein “berbagai macam protein pada kompleks”. Sintesis ribosom dan produksi mRNA terjadi didalam inti sel.
Pengelompokan Dalam Sel
Inti sel mampu mengendalikan apa saja yang ada di dalamnya serta menyalinnya ke sitoplasma yang diperlukan. Fungsi dari selubung nuklir ialah kompartementalisasi sel. Fungsi tersebut digunakan untuk mengontrol kinerja membran inti. Hal ini mengharuskan adanya pemisahan isi inti dari sitoplasma guna mempertahankan identitas inti.
Untuk mengatur gen yang ditranskripsi, sel akan memisahkan beberapa faktor transkripsi dan protein yang mempunyai tanggung jawab dalam mengatur ekspresi gen dari akses ke DNA hingga diaktifkan. Selain itu lapisan inti juga memisahkan proses inti dari proses sitoplasma dan mencegah terjemahan mRNA yang tak tersambung “unspliced” yang merupakan hasil dari proses penyambungan mRNA.
Ekspresi Gen
Nukleus mengandung berbagai macam protein yang berguna untuk mengatur proses transkripsi. Salah satu fungsi penting dari inti sel ialah ekspresi gen melalui transkripsi DNA, hal ini melibatkan aktivitas dari berbagai macam protein yang membantu dalam mensintesis molekul RNA tumbuh, pembalikan dari DNA, super melingkar DNA dan berakhir pada proses transkripsi yang sebenarnya. Protein dan faktor lain yang membantu dalam proses transkripsi yaitu topoisomerase, helikase, RNA pol dan faktor transkripsi.
Media Penyimpanan Informasi Genetik
Di dalam nukleus terdapat membran inti yang berfungsi untuk mempertahankan DNA di dalam wajahnya. Rangkaian DNA merupakan rangkaian yang sangat rumit, karena terdiri dari gen-gen yang mewakili tiap spesies.
Tempat Replikasi Dan Transkripsi DNA
Replikasi DNA dilakukan pada fase G1 “selama siklus sel” di dalam nukleus. Setelah dilakukan replikasi DNA, sel akan mengalami proses mitosis. Selain replikasi DNA, nukleus juga berfungsi sebagai tempat transkripsi DNA yakni tempat terjadinya penerjamahan kode-kode yang terdapat pada rantai DNA menjadi RNA muda atau RNA primer. Proses transkripsi merupakan rangkaian dari ekspresi genetik.
Pengatur Siklus Sel
Siklus sel dimulai dari menentukan kapan sel tidak perlu membelah, kapan sel harus membelah dan kapan sel hanya perlu membesar saja. Semua jenis sel secara umum memiliki fungsi ini, kecuali sel kanker yang telah terkodekan di dalam gen yang berada di dalam inti sel.
Mengendalikan Metabolisme Selular
Adanya produksi protein yang dilakukan melalui proses translasi dan transkripsi. Setiap gen yang dihasilkan melalui cetakan DNA akan menjadi protein. Protein tersebut selanjutnya akan berubah menjadi enzim yang memiliki peran dalam metabolisme individu “multiselular” atau metabolisme sel.
Macam-Macam Inti Sel
Berdasarkan jumlah inti selnya, sel dibagi menjadi 2 macam diantaranya yaitu:
- Sel mononukleat : sel yang hanya mempunyai satu inti sel saja. Sel ini banyak ditemukan pada sel hewan dan tumbuhan.
- Sel multinukleat : sel yang mempunyai lebih dari satu inti sel, sel ini dibagi menjadi 2 jenis yaitu sel binukleat “inti sel ganda atau dua” dan sel polinukleat “inti sel lebih dari dua”.
Dinamika Dan Regulasi Inti Sel
Adapun dinamika dan regulasi inti sel yang diantaranya yaitu:
Integrasi dan Disintegrasi
Karakteristik dari proses pembelahan sel ialah perakitan dan perombakan nukleolus. Pada dasarnya fungsi nukleolus sel tergantung pada apoptosis atau kematian sel terprogram. Selama siklus sel, selubung dan lamina inti mengalami disintegrasi pada. Fungsi utama dari inti sel ialah replikasi “duplikasi” kromosom untuk membentuk materi genetik baru dari sel anak. Di dalam nukleus juga terjadi Replikasi DNA.
Transportasi Inti
Transportasi inti dilakukan oleh pori-pori yang berada didalam selubung inti sel. Struktur ini juga mengendalikan masuk dan keluar dari molekul. Pada saat RNA diekspor ke sitoplasma yang berhubungan dengan importins dan karyopgherins dengan bantuan exportins, muatan protein dibawa dari sitoplasma ke inti sel, dengan demikian, transportasi melalui membran nuklir berlangsung secara efisien.
Penyakit Yang Berhubungan Dengan Dinamika Inti Sel
Pada awalnya telah ada dugaan bahwa autoantibodi dan imunoglobulin biasanya tidak masuk ke nukleus. Sekarang telah dibuktikan bahwa kondisi patologis “misalnya lupus” dapat masuk ke nukleus.
Semoga dengan adanya ulasan tersebut Bagian Inti Sel (Nukleus) dapat menambah wawasan dan pengetahuan kalian semua,, terima kasih banyak atas kunjungannya.