ORGAN TANPA SELAPUT (NUKLEUS)

A.  Struktur Nukleus

Inti sel terdiri dari beberapa bagian, yaitu membran inti/ nuclear envelope (Karioteka), nukleoplasma (kariolimfa), kromatin dan nukleolus (anak inti).

Elemen struktural utama nukleus adalah membran inti, suatu membran ganda fosfolipid 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 yang 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.

 

Bagian-bagian dalam nukleus:

1.        Membran Inti

Membran inti atau selubung inti merupakan struktur pembatas materi inti sel dengan sitoplasma. Struktur membran inti saat diamati di bawah mikroskop elektron tampak sebagai dua lapisan membran yang masing-masing dipisahkan oleh celah sebesar 20-30 hm. Membran inti luar berhubungan dengan retikulum endoplasma, karena itu ruang antara membran inti dalam dan luar adalah langsung berhubungan dengan lumen retikulum endoplasma. Fungsi yang penting dari membran inti adalah bekerja sebagai pembatas yang memisahkan kandungan inti sel dengan sitoplasma. Seperti membran sel yang lain, setiap membran inti tersusun dari dua lapis phospolipid (phospolipid bilayer) yang hanya permeable terhadap molekul kecil non polar. Struktur membran inti juga dilengkapi dengan lubang-lubang yang disebut porus nuclearis, yaitu lubang pada selubung inti yang menghubungkan nukleolus dengan sitoplasma. Sel melalui lubang-lubang ini dapat mentransfer substansi sel yang berada di dalam nukleus ke luar nukleus (sitoplasma). Substansi sel yang ditransfer ke luar sel adalah molekul RNA yang berkaitan erat dengan sintesis protein di sitoplasma.

1.        Nukleoplasma

Nukleoplasma merupakan cairan inti sel yang merupakan zat  yang tersusun dari protein. Kadar protein di dalam nukleoplasma bervariasi sesuai dengan jenis sel atau jaringannya, berkisar antara 90 prosen dari seluruh bahan nukleoplasma. Sisanya terdiri dari RNA, DNA, dan fosfolipida.

Nukleoplasma berperan dalam tiga kegiatan utama yaitu penggandaan (replikasi), penyalinan (transkripsi), dan kegiatan pasca penyalinan.

2.        Kromatin

Kromatin 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 yang berfungsi menyampaikan informasi genetik melalui sintesis protein. 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 butir-butir kromatin tidak terlihat dan akan tampak benang-benang kromosom. Istilah kromosom diperuntukan bagi kromatin yang membentuk gambaran sebagai batang-batang halus saat pembelahan sel. Kromosom tersusun atas molekul DNA (16%), RNA (12%) dan nukleoprotein (72%). Nukleoprotein sendiri tersusun atas berbagai jenis protein, yaitu protamin, histon, nonhiston dan berbagai enzim di antaranya polymerase DNA dan RNA.

3.        Nukleolus

Struktur nukleolus adalah padat serta berbentuk bulat. Nukleolus ini mengandung ikalan-ikalan DNA yang berasal dari beberapa kromosom, setiap ikalan mengandung sekelompok gen rRNA.  Beberapa organisme eukariotik mempunyai inti yang berisi hingga empat nukleolus. Nukleolus memainkan peran tidak langsung dalam sintesis protein dengan menghasilkan ribosom. Ribosom adalah organel sel terdiri dari RNA dan protein mereka diangkut ke sitoplasma, yang kemudian melekat pada retikulum endoplasma. Ribosom memproduksi protein struktur sel. Nukleolus menghilang ketika mengalami pembelahan sel dan direformasi setelah menyelesaikan sel-divisi.

B.  Fungsi Nukleus

Fungsi inti sel yang terutama adalah mengendalikan sifat-sifat suatu organisme dan bertanggung jawab untuk sintesis protein, pembelahan sel, pertumbuhan dan diferensiasi. Berikut fungsi yang lain dilakukan oleh sebuah inti sel yaitu:

1.    Penyimpanan materi herediter, yaitu gen dalam bentuk panjang dan tipis DNA (asam deoksiribonukleat) helai, disebut sebagai kromatin.

2.    Penyimpanan protein dan RNA (asam ribonukleat) dalam Nukleolus.

3.    Inti adalah sebuah situs untuk transkripsi di mana messenger RNA (mRNA) yang diproduksi untuk sintesis protein.

4.    Pertukaran keturunan molekul (DNA dan RNA) antara inti dan sitoplasma sel.

5.    Selama pembelahan sel, chromatins diatur ke dalam kromosom.

6.    Produksi ribosom (pabrik protein) di Nukleolus.