Jumat, 16 Desember 2011

STRUKTUR INTI SEL


Inti sel (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 Inti sel merupakan organel yang sangat penting bagi kehidupan. Inti sel berperan mengendalikan seluruh kegiatan sel. Pada umumnya, sel mengandung satu nukleus akan tetapi beberapa organisme memiliki jumlah nukleus yang bervariasi










Sumber : (wiki.faithlutheranlv.org)
Berdasarkan jumlah inti dalam sel dapat dibedakan menjadi
1.      Sel berinti tunggal ( Sel monukleat ), umumnya terdapat pada sel hewan dan sel tumbuhan
2.      Sel berinti ganda ( sel Binukleat ). Terdapat pada Paramecium.
3.      Sel berinti banyak ( Sel Polinukleat ), Sel yang berinti lebih dari dua misalnya sel otot lurik, sel osteoblast dan sel alga  Vaucheria.

Bentuk inti biasanya berkaitan dengan bentuk sel. Akan tetapi, umumnya bentuk inti tidak beraturan, ada yang berbentuk lonjong, kubus, persegi banyak beraturan. Pada leukosit, inti berbentuk glanduler ( berupa gelembung dan terdapat kalenjar ).
Volume inti berkaitan dengan jumlah kromosom dalam inti sel. Inti sel haploid ukurannya lebih kecil daripada ukuran inti diploid. Nukleus mengandung materi genetil ( DNA dan RNA ), protein inti, dan garam mineral ( Karmana, 2008  : 6 )
Secara umum fungsi inti sel sebagai berikut
a.       Mengendalikan proses berlangsungnya metabolisme di dalam sel.
b.      Menyimpan informasi genetik ( gen ) dalam bentuk DNA
c.       Mengatur kapan dan dimana ekspresi gen – gen harus dimulai dijalankan dan diakhiri
d.      Tempat terjadinya replikasi ( Perbanyakan DNA ) dan transkrip ( Pengutipan DNA )
(  Aryulina,2004 : 15 )


Bagian – bagian Inti sel terdiri dari
1.      Membran inti
Membrane inti atau selubung inti merupakan struktur pembatas materi inti sel dengan sitoplasma. Struktur membran inti saat diamati di bawah mikroskop electron tampak sebagai dua lapisan membran yang masing-masing dipisahkan oleh celah sebesar 20-30 nm. Celah ini dinamakan spatiumn perinuclearis.  Kedua lapisan tersebut tidak sama kepadatannya. Lapisan luar kurang padat dan ditempeli oleh butir- butir yang diduga ribosom dengan ukuran sebesar 15 nm. Dalam fase awal mitosis lapisan luar selubung inti tersebut berhubungan dengan sistem membran yang membentuk organella bermembran, sehingga strukturnya pun memiliki struktur dwi lapis lipid seperti membran plasma. Celah dalam selubung inti diisi oleh bahan yang amorf. Lapisan dalam selubung inti lebih rata daripada lapisan luar karena diseluruh bagian terdapat kelompok – kelompok butir ktomatin. Diduga bahwa lapisan luar selubung inti berperan dalam memelihara keberadaan lubang – lubang inti dan bentuk inti, sedang lapisan dalam berfungsi memegang bagian – bagian kromosom inti
Antara inti dan sitoplasma disekitarnya terdapat hubungan timbal balik terutama mengenai proses biokimia, Untuk keperluan tersebut terdapat lubang  - lubang pada selubung inti yang disebut  pori nuclearis. Umumnya lubang – lubang tersebut terdapat sangat banyak yang masing – masing dipisahkan pada jarak 0,1 – 0,2 mikron. Jumlahnya sampai 3000 – 4000 lubang untuk setiap lubang inti. Diameter lubang sebesar 30 – 40 nm, Pada inti sel mamalia diperhitungkan bahwa jumlah lubang inti meliputi 10 % dari seluruh permukaan selubung inti. Lubang – lubang inti masaih dilengkapi suatu bangunan silindris yang berlubang dengan ujung – ujung sebelah dalam dan luar lebih besar diamternya daripada diameter lubang inti, sehingga bangunan ini bertindak sebagai diafragma., dan dinamakan annnulus atau cincin. Cincin dan lubang inti membentuk kesatuan sehingga disebut pore complex. Kesatuan tersebut berfungsi untuk mengatur molekul atau ion – ion yang keluar masuk inti. Pada waktu mitosis sel, selubung inti akan larut dan akan berbentuk lagi menjelang berakhirnya mitosis.
            Adanya lubang pada selubung inti agaknya mempunyai korelasi dengan beberapa sifat elektrokimiawi selubung tersebut. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat perbedaaan potensial yang diduga bertinddak sebagair difusi ion – ion seperti K­­+ dan Na+ atau Cl-.  Namun pada selubung inti oosit tidak terdapat potensial yang berarti sehingga memungkinkan pertukaran ion – ion sitoplasma dan inti secara bebas ( Subowo. 107 : 1995 ).


2.      Anak Inti ( Nukleolus )
Dalam pengamatan menggunakan mikroskop cahaya anak inti terlihat sebagai sebuah atau lebih bangunan basofil ang ukurannnya lebih besar daripada ukuran – ukuran butir kromathin atau gumpalan kromatin, Seringkali anak inti menempel pada selubung inti. Pada sediaan biasa, anak inti tampak sebagai struktur yang homogen.






(Sumber : http://micro.magnet.fsu.edu/cells/nucleus/nucleolus.html)
Sedangkan dalam pengamatan dengan mikroskop elektron terdapat beberapa komponen sebagai
-          Daerah granuler atau pars granulosa
-          Daerah fibriler atau pars fibrosa
-          Daerah amorf atau pars amorfa.
Daerah granuler terdiri dari butir – butir sebesar 15 – 20 nm, lebih kecil sedikit daripada butir – butir ribosom, Seringkali daerah ini terdapat bagian perifer anak inti.
Daerah fibriler terdiri atas benang dengan diameter 5 – 10 nm. Komponen ini terdapat ditengah – tengah anak inti karena daerah granuler dan daerah fibrilier keduanya dicerna oleh enzim ribonuklease, maka diduga keras kedua daerah tersebut mengandung ribosom
Daerah amorf merupakan daerah yang mengandung matriks anak inti yang digunakan untuk untuk mengikat 2 komponen yang disebutkan diatas. Matriks ini menempelkan bahan protein.
Disekitart anak inti terdapat khromatin yang terbentuk sebagai benang – benang halus setebal 10 nm. Adanya khromatin yang mengelilingi anak inti menyebabkan warna basofil pada pengamatan dengan mikroskop cahaya. Pada anak inti yang berukuran besar kadang – kadang terlihat butir – butir besar yang diduga butir – butir kromatin( Subowo. 107 : 1995 ).
·         Fungsi anak inti
Berlangsungnya transkripsi gen untuk rRNA yang berjalan terus – menerus akan menjamin terbentuknya rRNA untuk ribosom yang ada dalam sitoplasma. rRNA yang baru terbentuk dari transkripsi tersebut segera dikemas bersama protein ribosom untuk membentuk riboso. Pengemasan tersebut berlangsung dalam anak inti. Untuk keperluan tersebut maka dalam anak inti terdapat sejumlah penggal – penggal DNA ( rDNA ) untuk transkripsi menjadi rRNA secara berulang – ulang dan berjalan sangat cepat dengan bantuan enxim ploimerasi RNA I. Penggal – penggal DNA tersebut dinamakan “nucleolar organizer”.
Dapat dipastikan bahwa anak inti berfungsi untuk membuat ribosom yang terbuat dari sitoplasma. Karena ribosom diperlukan dalam proses sintesis protein, maka dapat dimengerti apabila dalam sitoplasmanya akan memiliki anak inti yang membesar. Apabila dikaitkan dengan struktur khromatin pada saaat mitosis maka nucleolar organizer terdapat pada kromososm sebagai bagian yang mengecil dinamakan kontraksi sekunder yang letaknya dekat satelit, Dengan demikian jumlah nucleolar organizer akan menentukan jumlah anak inti dalam inti sel. Bahkan kadang – kadang terlihat bahwa beberapa anak inti berdekatan sehingga nampan anak inti tersebut menyatu.
Kandungan RNA dalam anak inti jika dibandingkan dengan bagian – bagian lain dari inti tidak selalu tetap yaitu berkisar 5 % - 20 %. Untuk kepentingan sintesis protein ribosom diperlukan rRNA sebagai hasil transkripsi DNA, namun dengan berbagai pewarnaan terhadap DNA, tidak dapat dibuktikan adanya DNA dalam anak inti kecuali dalam beberapa anak inti yang besar. ( Subowo. 110 : 1995 ).
3.KHROMATIN
            Didalam inti terlihat adanya butir-butir basofil yang disebabkan adanya khromatin. Dengan pewarnaan HE tampak biru oleh hematoksilin oleh kerana adanya molekul DNA yang menyusun khromatin. Untuk setiap jenis sel tampak adanya perbedaan ukuran dan penyebaran butir-butir khromatin tersebut. Hal ini dikaitkan dengan proses sintesis protein yang untuk setiap jenis sel tadaklah sama.                
            Antara gambaran inti interfase dengan inti yang sedang mitosis terdapat perbedaan besar, khususnya mengenai struktur khromatinnya. Pada inti interfase, khromatin tampak sebagai butir-butir yang tersebar pada seluruh inti tanpa adanya gambaran benang-benang khromosom, tetapi sebaliknya pada inti yang sedang mitosis tidak tampak gambaran butir-butir khromatin namun diganti dengan gambaran benang-benang khromosom.
            Beberapa dasawarsa yang lalu para ahli yakin bahwa khromatin dalam inti interfase memang berbentuk sebagai butir-butir terlepas yang nantinya akan disusun dengan cara tertentu pada waktu mitosis menjadi benang khromosom. Dan sudah sejak lama pula diketahui bahwa khromosom merupakan bagian inti sel yang membawa gena yang akan menentukan sifat-sifat yang diturunkan dalam individu yang bersangkutan. Tetapi dengan perkembangan pengetahuan bahan dasar kimia gena yang ada, terbukti membawa konsep yang menyatakan bahwa butir-butir khromnatin merupakan bangunan yang satu sama lain terlepas yang kemudian disusun kembali oleh cara-cara tertentu menjadi benang-benang khromosom tidak benar. Dari penelitian-penelitian yang mendalam dapat disimpulkan bahwa pada waktu interfase butir-butir khromatin masih dihubungkan satu sama lain seperti halnya dalam khromosom, hanya saja hubungan tersebut tidak dapat dibuktikan melalui pengamatan dengan mikroskop cahaya. Sehingga dapat dikatakan sebenarnya dalam interfase khromosom masih ada dalam bentuk khromatin. Konsep terakhir ini menyatakan bahwa khromosom merupakan susunan benang halus yang dikemas menjadi batang-batang halus, sedang butir-butir khromatin sebenarnya sebagian dari kemasan benang-benang halus yang tidak tampak, sehingga kemasan benang menjadi butir-butir yang masih tetap dihubungkan oleh benang yang tidak dikemas. Alasan penolakan konsep pertama apabila terjadi mitosis yang berulang dalam siklus sel, maka jika butir-butir khromatin tersebut merupakan butir-butir terlepas sangatlah sulit menyusun kembali dengan urutan yang tetap sama agar tidak mengganggu urutan gena yang merupakan sandi untuk sintesis protein. Konsep kedua sangat masuk akal apabila dikaitkan dengan harus tetap terjadinya urutan gena sehingga tidak akan mengganggu proses sintesis protein urutan gena yang pada dasarnya digunakan untuk sandi pembentukan protein pada gilirannya akan menentukan fenotipe dari sel atau individu bersangkutan.
            Sebaliknya konsep yang menyatakan bahwa urutan gena dalam khromosom masih tetap ada walaupun sel tersebut dalam keadaan mitosis dan interfase, didukung oleh dua penemuan, yaitu : adanya gambaran benang-benang halus yang terlihat pada pengamatan dengan mikroskop kontras fase dan adanya benang-benang halus yang berdiameter 20-30 nm apabila sel dalam interfase diamati dengan mikroskop elektron. Benang-benang tersebut menunjukkan benjolan-benjolan pada beberapa tempat. Kedua gambaran tersebut diduga sebagai penghubung butir-butir khromatin pada waktu sel interfase.
            Selanjutnya konsep tersebut menyatakan bahwa butir-butir khromatin yang nampak pada inti interfase dengan mikroskop cahaya tidak lain adalah lanjutan benang-benang khromosom yang bergelung. Benang halus khromosom yang menghubungkan ( yang diameternya sekitar 20-30 nm) tidak dapat diamati dengan mikroskop cahaya. Dari konsep tersebut dapat disimpulkan bahwa bahan-bahan yang menyusun khromosom dan khromatin adalah sama, namun lazimnya istilah khromosom diperuntukkan bagi khromatin yang membentuk gambaran sebagai batang-batang halus pada saat sel tersebut membelah.
            Pada sel interfase dibedakan dua macam khromatin :
1.      Heterokhromatin atau “condensed chromatin” yaitu benang khromatin yang bergelung sehingga terlihat sebagai butir-butir khromatin. Karena bagian tersebut lebih terlihat mengikat warna, maka dinamakan pula “heteropyknotic positive”.
2.      Ekhromatin atau “extended chromatin” yaitu bagian benang kromatin yang tidak bergelung sehingga sulit terlihat pada sel interfase. Bagian benang khromatin ini dinamakan pula sebagai “heteropyknotic negative”. Sebenarnya bagian khromatin ini merupakan bagian yang aktif dalam mengatur kegiatan sel, karena bagian tersebut merupakan sandi yang sedang berfungsi.

Didalam sel hati dibedakan tiga macam butir khromatin bedasarkan letaknya :
1.      Khromatin perifer, yaitu khromatin yang berdekatan dengan permukaan dalam selubung inti, sehingga selubung inti tampak biru pada pewarnaan HE.
2.      Butir-butir atau pulau-pulau khromatin, yaitu khromatin yang membentuk kelompok-kelompok.
3.      Khromatin terkait nukleolus, yaitu khromatin yang terdapat disekeliling anak inti.
Komposisi kimia kromatin atau khromosom                   
            Penelitian terhadap komposisi kimia dalam inti sudah dimulai sejak akhir abad ke- 19. Freidrich Miescher (1845-1895) dengan cara sangat sederhana meneliti bahan-bahan yang diambil dari nanah yang berasal dari luka. Kita tahu sekarang bahwa nanah sebenarnya mengandung sisa-sisa leukosit yang mati yang tentunya mengandung bahan bahan inti. Oleh Miescher, nanah tersebut dibubuhi getah lambung (kini kita tahu bahwa didalam getah lambung terdapat enzim pepsin) yang kemudian terhadap campuran ini dilakukan analisis kimia. Dari analisis kimia tersebut dapat disimpulkan bahwa nanah mengandung bahan dengan berat molekul tinggi serta mengandung gugus fosfor.
            Penelitian yang lebih mendalam dalam abad ke-20 menemukan bahwa susunan kimia khromosom terdiri atas :
-          DNA                     16%
-          RNA                     12%
-          Nukleoprotein       72%
Nukleoprotein terdiri atas beberapa jenis protein, yaitu :
-          Protamin,
-          Histon,
-          Nonhiston,
-          Berbagai enzim diantaranya polimerase DNA dan RNA.
( Subowo. 113 : 1995 ).






DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2011. Nucleus : (http://wiki.faithlutheranlv.org diunduh pukul 8:30 pm 13 desember 2011).
Anonim.2011. Sel. Jakarta : ( http: http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_%28biologi%29, diunduh pukul 8:00 pm 13 Desember 2011 )
Aryulina, D. 2004. Biologi. Surabaya : Erlangga..
Karmana. R. 2008. Biologi. Surabaya : Erlangga.
Subowo.1995. Biologi sel. Bandung : Angkasa.



 




Tidak ada komentar:

Posting Komentar