Nukleus dan Deferensiasi Sel

Posted: April 23, 2010 in Biologi

NUKLEUS DAN DEFERENSIASI SEL

PENDAHULUAN
Inti sel disebut juga nukleus. Inti sel yang tidak membelah berbentuk jorong atau seperti lensa. Kadang-kadang agak berlekuk-lekuk, dan seluruh permukaan diliputi oleh sitoplasma. Di dalam sel-sel yang masih muda ukuran nukleusnya kira-kira 2/3 kali ukuran selnya, dan dalam sel-sel yang sudah dewasa nukleusnya kelihatan lebih kecil, karena selnya bertambah besar, sedangkan ukuran nukleusnya tetap.

Nukleus umumnya pada semua sel mahluk hidup yang eukariotik baik hewan maupun tumbuhan. Akan tetapi ada sel hewan yang tidak mempunyai nukleus seperti sel darah merah (eritrosit), sedangkan pada sel tumbuhan yang tidak mempunyai nukleus semisal sel pembuluh tapis pada perkembangan embrio hewan ada sel pada jaringan mula-mula mengandung nukleus. Akan tetapi setelah mengalami proses diferensiasi nukleus menghilang.
Nukleus umumnya terletak di tengah sel, Akan tetapi pada beberapa sel, nukleus ada yang terletak di pinggir letak nukleus ini ternyata dapat berubah-ubah tergantung aktivitas yang terjadi di dalam sel.

PEMBAHASAAN
Jumlah dan Morfologi Nukleus
Pada umumnya sel mahluk hidup yang eukariotik mempunyai satu nukleus tetapi banyak sel tumbuhan maupun hewan yang memiliki lebih dari satu nukleus berdasarkan jumlah nukleus di dalam sel mahluk hidup, sel di kelompokan:
1. Mononucleate Cell (Sel yang mempunyai satu nucleus)
2. Dinucleate Cell (Sel yang mempunyai inti dua. Misalnya sel paramecium mengandung makronukleus dan mikro nucleus)
3. Polynucleate Cell (Sel yang mempunyai inti banyak, contohnya sel otot lurik pada hewan dan ganggang hijau vaucheria pada tumbuhan.)

Pada umumnya bentuk nukleus dalam sel tidak teratur. Sel yang bentuknya bulat , kubus,dan isodiametrik bentuk nukleusnya bulat. Sedangkan sel yang berbentuk silindris prima nukleusnya berbentuk lonjong,sel yang berbentuk sisik (squamous) nukleusnya berbentuk diskoidal.
Rumus hubungan antara volume nukleus sel menurut R.Hertwig:
NP= Vn
Vc-Vn
keterangan:
Np : indeks nukleuprotein
Vn : volume nukleus
Vc : volume sel

struktur Nukleus

Sel Tumbuhan (gambar)

Nukleus
Bagian-bagian penyusun nukleus yang terpenting adalah:
Membran nukleus
Membran nukleus ada dua unit membran yaitu membran luar dan dalam, yang masing-masing terbentuk dari bahan nucleoprotein, protein, dan fosfolipida. Ruang yang memisahkan antara membran luar dan dalam disebut cisterna / rongga perinuklear. Kedua membran bertemu di daerah pori. Pada membran luar nukleus juga menempel ribosom, sedangkan pada bagian dalam tidak menempel ribosom, pada membran dalam terdapat membran penyokong yang tebalnya tidak merata yaitu fibril lamina (fibrous lamina).
Membran Nukleus

Membran luar dan membran dalam berhubungan di daerah pori menurut Watson(1959) jumlah pori dalam membran nukleus sel mamalia 10% dari jumlah luas seluruh permukaan nukleus. Struktur pori terdiri dari lubang pori yang terletak di tengah-tengah dan di kelilingi oleh Annulus yang letaknya miring menuju ke bagian pori Annulus bersama pori disebut kompleks pori atau pore kompleks. Bentuk pori oktagonal pada bagian atas Annulus terdapat butiran yang melingkar berjumlah 8 buah.
Membran nukleus berfungsi :
1. Untuk mengatur pertukaran molekul
2. Untuk mengatur pertukaran ion-ion antara sitoplasma dan nucleolus plasma
3. Pada beberapa sel berfungsi sebagai alat penghalang masuknya ion-ion tertentu
Cara keluarnya ion-ion atau molekul melalui membran nukleus atau pori:
1. Transfor aktif atau pasif
2. Transfor dengan cara pembentukan gelembung
3. Transfor melalui membran dalam kemudian di ikuti evaginasi membran nukleus sebelah luar
4. Transfor melalui pori untuk mengeluarkan bahan yang molekulnya besar sekali
5. Transfor dengan cara pembentukan evaginasi pada penutup nukleus (envelope) di ikuti dengan penghancuran membran.

1.) Nukleolus
Nucleolus merupakan bagian tengah dari nukleus yang berbentuk padat dan bulat yang bersifat asam, jumlahnya bisa 1,2, atau 3 tergantung spesiesnya, dan ukurannya sebanding dengan aktivitas sel. Sel yang aktif nukleolusnya besar sedangkan pada sel yang tidak aktif nukleolusnya kecil. Komposisi nukleus terdiri dari protein, terutama protein fosfat, tRNA, fosfotase, nukleotida fosfotilase, ADN, dan nukleotida.

Nukleolus

Struktur Nukleolus terdiri dari
a. Zona Granuler
Merupakan bagian pinggir nucleolus dibentuk dari butiran-butiran padat berukuran 150-200 A. bagian ini mengandung protein ribonukleat
b. Zona fibrilar / Nucleolonema
Berupa serat-serat yang berukuran 50-60 A. fibril terdiri dari protein ribonukleat.
c. Zona Amorf
Hanya terdapat pada nucleolus tertentu
d. Nukleolus Kromatin
Terdiri dari atas serat-serat tebalnya 100 A, mengandung AND pada bagian tertentu
Nucleolus berfungsi sebagai tempat sintesis nucleoplasma dan RNA ribosom (rRNA). Jadi fungsi inti sel selain mengatur seluruh kegiatan sel juga sebagi pembawa faktor keturunan.

Nukleoplasma
Nukleoplasma merupakan substansi transparan, semi solid (agak padat), yang terletak di dalam nukleus. Komposisi tersusun dari asam, nukleat (DNA & RNA), yang merupakan materi genetik, protein dan garam-garam mineral.
a. Asam Nukleat
Asam terdapat dalam dua bentuk, yaitu : asam dioksiribosa (DNA) dan ribosa (RNA). Biasanya dalam nukleus kedua asm nukleat ini bergabung dengan protein yang disebut nukleuprotein. Banyaknya DNA dalam nukleus bervariasi. Misalnya pada nukleus sel salamander (Amphibia) mengandung DNA lebih banyak dibandingkan dengan nukleus sel mamalia.
b. Protein Nukleus
Jenis protein yang terdapat pada nukleus (Nukleuprotein ) yaitu, protamin dan histon. Selain kedua jenis protein ini pada nukleus terdapat protein lain yang bersifat asam, yaitu: nonhiston protein dan enzim nukleus
c. Garam-garam Mineral
Nukleus mengandung sejumlah kofaktor, prekursor dan mineral NAD, ATP, dan acetil CoA. Hasil analisis abu nukleus mengandung unsur fosfor kalium, natrium, kalsium dan magnesium. Fosfor banyak terdapat pada nucleolus.
Kromatin
Pada saat interfase, kromosom berubah menjadi filamen-filamen halus. Filamen-filamen ini disebut kromatin.
Berdasarkan daya serapnya terhadap larutan pewarna, kromatin dibedakan menjadi 2, yaitu :
1) Hetero Kromatin
Hetero Kromatin yaitu kromatin yang menyerap warna dengan kuat
2) Eukromatin
Eukromatin yaitu kromatin yang kurang kuat menyerap warna
Berdasarkan lokasinya, kromatin dibedakan menjadi dua daerah, yaitu :
1. Kromatin Nukleolus, terdiri dari :
a. Kromatin Perinukleus yaitu kromatin yang berada disekeliling nukleus
b. Kromatin intra nukleolus yaitu kromatin yang berada di dalam nukleous
2. Kromatin Periferal
Yaitu kromatin yang berikatan dengan memnran sel.
Kromatin terdiri dari ADN, ARN dan protein. Protein di kromatin terdiri dari: histon dan non histon.

A.) Diferensiasi Sel
Diferensiasi mutlak perlu bagi mahluk multiseluler komplek dengan diferensiasi itu akan terjadi pembagian pekerjaan atau aktivitas tubuh, sehingga menjadi efektif. Sebenarnya diferensiasi ada pada seluruh mahluk, bahkan pada mahluk uniseluler seperti pada amoeba, dalam selnya sudah ada pembagian tugas dan sudah memiliki organel.
Proses diferensiasi adalah proses terbentuknya sifat-sifat yang baru atau menghilangnya sifat yang tidak ada sehingga sel mendapat sifat dan struktur yang baru. Jadi diferensiasi menekankan pada perubahan kualitatif. Dengan adanya diferensiasi perbedaan struktur dan sifat-sifat pada sel, jaringan dan organ.
Selama diferensiasi, sel mendapat sifat-sifat dari, misalnya terbentuk aktin dan miosin pada sel otot atau terjadinya perubahan pad susunan kimianya. Misalnya, dengan adanya enzim. Pada diferensiasi juga ada struktur atau sifat yang menghilang, misalnya pada diferensiasi sel darah mamalia. Mula-mula bakal sel darah merah mengandung nukleus tetapi setelah mengalami diferensiasi terbentuk sel darah merah yang tidak mengandung nukleus.
Hasil proses diferensiasi secara internal, yaitu pertumbuhan da terbentuknya macam-macam jaringan dan organ yang dipengaruhi faktor lingkungan. Membentuk suatu struktur tubuh yang baru disebut morfogenesis. Perkembangan dan diferensiasi dikontrol oleh DNA (gen) pada nucleolus.
a. Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya diferensiasi sel, yaitu :
1. Faktor Intrinsik
Faktor Intrinsik adalah faktor yang berasal dari alam sel. Faktor ini berada dalam inti dan sitoplasma. Faktor dalam inti adalah kromatin. Faktor dalam sitoplasma sangat komplek terutama berupa enzim. Kadar metabolid dan elektrolit serta komposisi satu organel.
2. Faktor Ektrinsik
Faktor Ektrinsik terjadi dari suplai bahan metabolid dan elektrolit, gas pernapasan, gravitasi, suhu, sinar, Ph, letak sel, kadar zat induktor mesoderm, dan hormon.

b. Tahapan Diferensiasi
Diferensiasi terjadi bertahap, yakni pada tingkat pertumbuhan embrium dari zigot, blastula\, gastrula, tubulasi, dan organogenesis.
a. Zigot
Zigot adalah ovum yang sudah fertilisasi (dibuahi spermatozoon). Zigot segera mengalami diferensiasi intra
b. Blastula
Pada tingkat pertumbuhan embrio ini terbentuk daerah kelompok sel yang akan jadi jaringan utama tubuh. Sudah terdiferensiasi populasi sel yang bakal jadi :
1. Epidermis
2. Saraf
3. Notokord (sumbu penyokong primer)
4. Mesoderm
5. Indoderm
c. Gastrula
Pada tingkat ini embrio sudah mengandung tiga lapis benih yang terdiri atas sel-sel yang tersusun pada daerah tertentu tubuh, yakni ectoderm, mesoderm dan endoderm. Pada tingkat blastula baru berupa daerah sel, disini sudah membentuk lapisan yang jelas.
d. Tubulasi
Pada tingkat ini, ketiga lapis yang pada tingkat gastrula masif (buta), kini sudah berupa bumbung. sehingga sudah ada bumbung epidermis yang melingkup seluruh permukaan tubuh. Bumbung saraf yang depan bakal jadi otak dan belakang bakal jadi saraf punggung. Bumbung endoderm menjadi lapisan lendir saluran pencernaan dan bumbung mesoderm yang membentuk otot, alat dalam dan rongga tubuh. Diferensiasi makin rinci pada tingkat ini.
e. Organogenesis
Pada tingkat ini sudah terbentuk seluruh macam jaringan dan alat tubuh secara lengkap. Sehingga waktu kelahiran, anak sudah dalam bentuk Definitif.

c. Tempat Diferensiasi
1. Intra dan ekstra sel
Diferensiasi intra sel terjadi pad organel, sedangkan Diferensiasi ekstra seperti di getahkannya serat dan cairan matriks yang khas pada sejenis jaringan.
2. Populasi sel
Diferensiasi populasi sel terjadi pada bahan interseluler dan pertautan atau komunikasi sesama sel sepulasi. Semua sel sel populasi mengandung junction yang khas, dan lewatnya dapat dilakukan komunikasi dan distribusi bahan secara merata.
3. Jaringan dan alat
Sel induk selalu bersifat muda dan umumnya yang terbatas di pengaruhi pada sel anak. Sel embrio terdapat pada seluruh bagian tubuh embrio, dan sel induk terdapat pada jaringan dan alat.

Diferensiasi sel darah merah
Diferensiasi sel darah manusia terjadi pada sumsum tulang. Proses diferensiasi sel darah merah (erithrocyt) disebut erythropoisis. Pada orang dewasa erythropoisis dimulai dari Pluripotentstem cells. Lamanya proses ini kurang lebih 7-10 hari. Diferensiasi bukan hanya adanya penambahan dan pengembangan struktur yang sudah ada tetapi juga hilangnya struktur. Misalnya pada sel darah merah bagian yang hilang yaitu: nukleous, mitokondria, retikulum endoplasma, badan golgi, ribosom dan organel-organel yang lain. Butiran darah merah yang sudah dewasa (matang) pada bagian luarnya dikelilingi membran sitoplasma, sedangkan bagisn dalam mengandung hemoglobin yang berfungsi mengikat oksigen, karena sel darah merah strukturnya sangat sederhana maka butiran darah merah banyak digunakan di dalam penelitian-penelitian.

Sel yang sudah berdiferensiasi, selnya sudah tidak mampu lagi bermitosis, dan akan menua karena sifat kehidupan memiliki umur yang terbnatas , fana, tidak kekal dan pada suatu ketika sel itu pun menua dan akan mati.

KESIMPULAN
Nukleus merupakan inti dari sel, didalam nukleus terdapat struktur yang menyusun nukleus tersebut yaitu: membran nukleus, nucleolus, nukleoplasma, dan kromatin. Nukleus umumnya terdapat pada sel mahluk hidup eukariotik baik sel hewan maupun tumbuhan.
Pada saat mahluk mengalami perkembangan selnya berdiferensiasi, dan kemampuan sel tersebut berdiferensiasi ditentukan oleh komposisi gen yang terdapat pada DNA.

RANGKUMAN
Nukleus merupakan inti sel yang fungsi yang sangat vital sekali pada makhluk hidup, karena berhubungan dengan proses transkripsi dan replikasi asam nukleat yang berperan dalam mengontrol semua aktifitas yang terjadi di dalam sel, juga berhubungan dengan penurunan sifat pada makhluk hidup. Pada sel eukariotik umumnya mempunyai nukleus yang jumlahnya berbeda-beda ada yang mempunyai satu nukleus, dua dan ada juga yang banyak.
Berdasarkan strukturnya nukleus terdiri dari beberapa komponen yaitu: membran nukleus, nukleolus, nukleoplasma, dan kromatin.
Diferensiasi adalah proses perubahan struktur dan biokimia yang terjadi pada sel waktu makhluk hidup tersebut mengalami perkembangan. Kemampuan sel berdiferensiasi di tentukan oleh komposisi gen yang terdapat pada DNA. Salah satu contoh diferensiasi yaitu pada perkembangan sel darah merah yang terjadi di sumsum tulang dan pada sel saraf yang merupakan hasil spesialisasi yang komplek pada makhluk hidup.

PENUTUP
Demikianlah makalah yang dapat kami sajikan tentang Nukleus dan Diferensiasi Sel, sebagai pertimbangan bersama, semoga dapat memberikan manfaat bagi kita semua. Selanjutnya kritik dan saran yang membangun selalu kami nantikan. Demi terciptanya kesempurnaan pada makalah kami.

DAFTAR PUSTAKA

Winatasasmita , Djamhur, Biologi Sel, Jakarta :Karanika Jakarta Universitas Terbuka,1986
http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Biological_cell.svg tanggal 17 April 2008 jam 20.00
Yatim, Wildan, Biologi Modern, Bandung :Tarsito, 2003
http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Biological_cell.svg tanggal 17 April 2008 jam 20.00
Nugroho, L. Hartanto, Biologi Dasar, Yogyakarta :Penebar Swadaya, 2004
http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Biological_cell.svg tanggal 17 April 2008 jam 20.00
Marianti, Samadi dan Aditiya, Biologi Sel, Semarang :Unnes, 2006

About these ads

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s