MAKALAH

TUGAS BIOLOGI SEL

NUKLEUS PENGENDALI SEL

Tim Penyusun :

Evy Kusmiati ( F05108006 )

Nita Juniar ( F05108018 )

Rahman Pahwadi ( F05108005 )

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS TANJUNGPURA

PONTIANAK

1

2009

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan

karunianya. Karena hanya dengan karunia-Nya lah kami dapat menyelesaikan

makalah Biokimia yang berjudul “Nukleus pengendali sel”.

Tidak lupa kami ucapkan terima kasih kepada ibu Dra. Entin D., M.Sc.,Ph.D.

yang merupakan dosen mata kuliah Biokimia karena dengan bimbingan beliaulah

kami dapat menyelesaikan makalah ini.

Tujuan dari makalah ini tidak hanya menjelaskan bagian-bagian dari nukleus

yang sering kita temui dalam pelajaran Biologi pada umumnya. Adapun tujuan lain

dari makalah ini adalah menjelaskan mengapa nukleus sering di sebut sebagai organel

pengendali sel.

Dalam penyajian makalah ini, kami memilih untuk menggunakan gaya bahasa

yang sederhana dan menyajikannya secara sistematis, tetapi tidak mengurangi maksud

dan tujuan disusunnya makalah ini. Hal ini dimaksudkan agar para pembaca lebih

mudah memahami isi dari makalah ini.

Tak ada gading yang tak retak. Kami menyadari, dalam makalah ini tidak

luput dari kekurangan-kekurangan. Untuk itu, kepada semua pembaca makalah ini,

kami mengharapkan sumbang saran atau kritik yang konstruktif, demi perbaikan isi

makalah ini pada khususnya dan pendidikan pada umumnya.

Pontianak, Oktober 2009

Penyusun

2

DAFTAR ISI

Kata pengantar.................................................................................................................ii

Daftar isi..........................................................................................................................iii

Pendahuluan....................................................................................................................4

Struktur sel......................................................................................................................5

a. Selubung Nuklear.....................................................................................................5

b. Materi Genetik..........................................................................................................6

c. Nukleolus..................................................................................................................7

Nukleus Pengendali Sel...................................................................................................8

Kesimpulan......................................................................................................................11

Daftar Pustaka.................................................................................................................12

3

ii

PENDAHULUAN

Sel merupakan unit terkecil dalam organisme hidup baik dalam dunia tumbuhan

maupun hewan. Sel umumnya memiliki bagian-bagian yang memiliki fungsi tersendiri namun

saling berhubungan. Adapun bagian-bagian tersebut adalah : Membran sel, sitoplasma, inti

sel, retikulum endoplasma, ribosom, badan golgi, mitokondria, plastida, vakuola dan

sitoskeleton sel.

Dari beberapa bagian tersebut, terdapat organel yang berperan penting dalam sel,

yaitu inti sel atau yang biasa kita sebut nukleus. Nukleus merupakan organel terbesar di dalam

sel dan mempunyai fungsi sebagai manajer sel atau yang mengatur sel.

Sejarah penemuan nukleus dimulai dari Robert Brown ( 1733-1858 ) yang pada tahun

1820 merancang lensa yang lebih fokus untuk mengamati sel. Titik buram yang selalu dia

dapatkan pada saat mengamati sel telur, sel polen dan sel dari jaringan anggrek yang sedang

tumbuh kemudian dinamakan Nukleus.

Petama kali di kemukakan oleh Brown di tahun 1831, inti sel merupakan bagian yang

paling diketahui namun paling terakhir dinyatakan sebagai organel sel. Struktur dan fungsi

dari nukleus ini membuat perdebatan yang hebat. Inti sel bisa dikatakan sebagai organel sel

dikarenakan memiliki nukleoskeleton sendiri dan berbeda dari yang lain. Namun, ada pula

yang berpendapat bahwa itu hanyalah struktur yang ”kusut”, dimana bukan merupakan

organel melainkan hasil dari transkipsi, replikasi dan aktivitas dari RNA. Namun, sesuai

dengan perkembangan ilmu biologi maka perdebatan tersebut dapat diselesaikan dan inti sel

merupakan salah satu organel sel. ( I Lamond, Agus.dkk )

Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan

mengontrol aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen. Selain itu, nukleus juga berfungsi

untuk mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel, memproduksi mRNA untuk

mengkodekan protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat terjadinya replikasi dan

transkripsi dari DNA, serta mengatur kapan dan di mana ekspresi gen harus dimulai,

dijalankan, dan diakhiri.

4

iii

NUKLEUS PENGENDALI SEL

A. STRUKTUR

1. Selubung Nuklear atau Nuclear Envelope

Selubung nucleus terdiri atas selaput rangkap. Dua lembar selaput tersebut hampir

berhimpitan hanya dipisahkan oleh ruangan sempit yang disebut dengan Perinuklear.

Lembaran yang terdapat di sebelah dalam disebut selaput dalam atau selaput nukleoplasmik,

sedangkan lembaran luar disebut juga dengan selaput sitosolik. Selaput nuclear tidak

merupakan lembaran-lembaran yang utuh. Namun, seperti penapis, selaput nucleus memiliki

5

lubang-lubang dibeberapa tempat. Lubang-lubang tersebut dinamakan pori nuclear. Pori

nuclear ini terbentuk akibat menyatunya dwilapis lipida sari selaput luar-dalam. Adanya pori

nuclar ini membantu memudahkan pengangkutan bahan dan senyawa makro dari sitoplasma.

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. Selaput luar selubung berhubungan

langsung dengan Retikulum endoplasma. Permukaan sitosolik ditempeli oleh ribosom yang

terlibat dalam sintesis protein.

Berdasarkan strukturnya, dapat dinyatakan bahwa terdapat tiga cara pengangkutan dari

dan ke sitoplasma. Cara pertama merupakan cara langsung dengan melewati pori nuclear.

Cara kedua merupakan pengangkutan lewat selaput dalam menuju ke ruang perinuklear dan

diteruskan ke sisterna reticulum endoplasma. Cara ketiga adalah dengan jalan pinositosis.

Perlu diingat bahwa pengangkutan ini berlangsung timbal balik, berarti dapat dari

nukleoplasma ke sitoplasma atau sebaliknya.

2. MATERI GENETIK

Kromosom

Genom-genom sel eukariotik berada dalam nukleus sebagai bagian dari nukleoprotein yang disebut dengan kromatin. Di sebagian besar sel, genom tersaji dalam satuan yang padat dari kromatin disebut dengan kromosoma. Setiap jenis spesies memiliki jumlah krosomosoma yang tetap dan khusus. Bentuk dan ukuran dari kromosoma selama mitosis

6

berubah-ubah. Sebagian besar kromosoma memilki dua lengan, masing-masing berada di

sebelah-menyebelah suatu lekukkan. Didalam kromosom terdapat gen yang berfungsi untuk sintesa RNA yang mengatur karakteristik dari protein yang diperlukan untuk berbagai aktifitas enzimatik, serta mengatur reproduksi sel.

Kromatin

Pada saat interfase, krosoma seakan-akan menghilang. Yang tampak di dalam nukleus hanya suatu anyaman dari filamen-filamen halus, umumnya berhubungan dengan selubung nuklear dan nukleolus. Filamen-filamen itulah yang disebut dengan kromatin.

Dari analisis kimia, ternyata kromatin tersebut terdiri dari DNA,RNA dan protein. Protein yang terdapat didalam kromatin terdiri atas dua jenis. Yaitu histon dan non-histon. Histon merupakan protein yang bersifat basa, yang disebabkan oleh adanya asam amino lisin dan arginin dalam jumlah yang banyak. Non-histon sendiri merupakan protein yang bersifat protein struktural.

Protein utama yang terdapat dalam kromatin adalah

aktin. Selain itu, semua kromatin tampaknya memiliki

tubulin a dan tubulin b. Miosin juga dapat dijumpai dalam

kromatin ini. Protein ini berperan dalam proses

penempatan kromosoma dan gerakan krosoma dalam

proses mitosis dan meiosis.

Protein-protein non-histon lainnya, memilki

kegiatan enzimatik. Enzim-enzim yang terdapat di sini

ialah RNA polimerase, sering protease, dan asetil

transferase. Enzim-enzim tersebut berperan dalam proses

replika DNA, transkripsi, dan pengaturan mekanisme

transkripsi ( www.Wikipedia.com )

3. NUKLEOLUS

Pemasukan rRNA harus cukup karena gen-gen terus ditranslasi. rRNA dikemas dengan

protein-protein ribosomal membentuk ribosom.  Pengepakan ini terjadi di nukleolus. 

Nukleolus mengandung ikalan-ikalan DNA yang berasal dari beberapa kromosom.  Setiap

ikalan mengandung sekelompok gen rRNA.  Tiap kelompok gen ini disebut NOR (nucleolar

organizer region) yang merupakan daerah dimana rRNA disalin oleh polimerase RNA.

Pengamatan struktur nucleolus dengan mikroskop electron, terlihat bahwa nucleolus

terdiri dari 3 daerah yaitu :

7

A mouse fibroblast nucleus in which DNA is stained blue. The distinct chromosome territories of chromosome 2 (red) and chromosome 9 (green) are visible stained with fluorescent in situ hybridization.

1. Suatu pusat yang terdiri dari fibrila yang mempunyai daya serap terhadap warna

sangat lemah  Pusat ini mengandung DNA yang belum disalin.

2. Kelompok padat yang terdiri dari fibrila yang mengandung molekul-molekul RNA

yang baru saja disalin.

3. Daerah granula yang merupakan kelompok yang berbentuk butir-butir yang

mengandung prekursor RNA

rRNA

rRNA merupakan RNA yang menyusun kerangka ribosom.  Ribosom adalah organel di

dalam sel yang menjadi tempat terjadinya sintesis protein.  Ukuran ribosom ditentukan

dengan analisis sedimentasi yang berdasarkan laju pengendapan molekul dalam suatu

larutan kental (misal sukrosa) yang disentrifugasi dengan kecepatan yang tinggi. 

Koefisien sedimentasi dinyatakan dengan S.  Ribosom prokariot memiliki koefisien

sedimentasi 50S dan 30 S.  sedangkan ribosom eukariot memiliki koefisien sedimentasi

60S dan 40S.

PENGENDALIAN AKTIVITAS GEN

Dari fungsi struktur – struktur yang ada di inti sel jelaslah inti sel memiliki peran

yang penting bagi kehidupan sel, diantaranya sintesis protein. Nukleus mengandung DNA

dalam jumlah besar yang disebut dengan gen. Gen yang terdapat di dalam kromosom

berfungsi untuk sintesia RNA yang mengatur karakteristik dari protein yang diperlukan untuk

berbagai aktifitas enzimatik. Sintesis protein membutuhkan bahan dasar asam amino yang

biasanya terdapat dalam sitoplasma. Sntuk siuatu sel tetap menjaga sitoplasmanya agar

mempunyai persediaan ke 20 asam amino, baik dengan mensintesisnya dari senyawa-senyawa

lain atau dengan mengambilnya dari larutan disekitarnya. Sintesis protein terjadi didalam inti

sel dan ribosom. Secara garis besar sintesis protein melalui dua tahap, yaitu transkipsi dan

translasi. Sintesis ini melibatkan RNA dan Ribosom.

( Issoegianti, 1993 : 117 )

Transkripsi

DNA NDA PROTEIN

Penyalinan ( transkripsi ) Penerjemahan ( Translasi )

8

Adalah pembentukan m-RNA (Messenger RNA duta) dari salah satu pita Dna dengan

bantuan enzim RNA Polimerase. m-RNA membawa pesan DNA untuk memilih polipeptida

yang sesuai dalam sintesis protein. Tahapan transkripsi adalah sebagai berikut :

1. RNA Polimerase melekat pada moleku DNA sehingga menyebabkan sebagian dari

double helix terbuka

2. akibat terbukanya pita DNA, basa-basa pada salah satu pita menjadi bebas, sehingga

memberi kesempatan basa-basa pasangannya menyusun m-RNA. Oleh karena enzim

RNA Polimearse bergerak disepanjang pita DNA yang menjadi model, maka jumlah

m-RNA yang dihasilkan dari transkripsi tempat melebihi DNA.

3. m-RNA yang sudah selesai dicetak akan meninggalkan inti sel dan menuju

sitoplasma dan menuju ribosom.

Translasi

Ribosom akan membaca kode yang ada pada kode m-RNA dengan bantuan RNA lain, yakni

RNA transfer. Tahapan translasi adalah sebagai berikut :

1. pemindahan asam amino dari sitoplasma ke ribosom dilakukan oleh tRNA (RNA

transfer). Asam amino terlebih dahulu diaktifkan oleh ATP dan dipengaruhi oleh

enzim amino hasil sintetase. Hasilnya berupa aminoasil adenosin monofosfat (AA-

AMP) dan fosfat organik

2. AA-AMP di ikat oleh tRNA untuk dibawa ke ribosom

3. Ujung bebas tRNA memiliki tiga basa nitrogen pada salah satu sisi yang dapat

mengikat asam amino tertentu yang telah di aktifkan. Bagian tersebut disebut anti

kodon yang nantinya akan berhubungan dengan tiga basa yang disebut kodon pada

pita mRNA

4. mRNA melekat di ribosom. Anti kodon harus sesuai dengan pasangan basa dari

kodon.

5. tRNA yang telah melepaskan asam amino kemudian meninggalkan ribosom. tRNA

bebas dalam sitoplasmauntuk selanjutnya mengikat asam amino lain semacam yang

telah diaktifkan oleh ATP. tRNA ini datang keribosom, melepas asam amino ke

mRNA. Demikian seterusnya sehingga terangkai bermacam-macam asam amino dan

tersusun menjadi protein.

9

Protein yang dihasilkan salah satunya digunakan oleh membran untuk pembungkusan

dalam organel tertentu seperti lisosom. Sintesis protein juga digunakan dalam pembentukan

protein – protein sistem endomembran ( selabung nukleas, RE, aparatus Golgi, vakuola, dan

membran plasma ) dan protein-protein yang disekresi dari sel. Insulin merupakan contoh dari

protein sekretor ( Campbell, 2002: 331 ).

Selain berperan dalam proses sintesis protein, nukleus berperan sebagai otak di sel.

Nukleus mengendalikan kegiatan yang ada di sel. Misalnya untuk pembentukan mikrotubulus,

inti sel akan memerintahkan mitokondria untuk membentuk ATP guna mensintesis protein

yang digunakan dalam pembentukan mikrotubulus.

Layaknya didalam tubuh kita, rangsangan-rangsangan dapat di sampaikan karena

kerja dari sistem saraf dan idera kita. Begitu juga dengan penyampaian rangsangan di sel.

Apakah terdapat suatu sistem yang mengaturnya. Namun, di dalam makalah ini tidak terdapat

penjelasan lebih lanjut tentang sistem penyampaian rangsangan tersebut.Hal ini karenakan

kurangnya literatur yang digunakan.

Masih banyak fungsi dari inti sel yang berperan penting bagi sel. Salah satunya

adalah perkembangbiakan sel. Inti sel sangat berperan penting dalam pembelahan mitosis dan

meiosis.

10

KESIMPULAN

Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan mengontrol aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen. Selain itu, nukleus juga berfungsi untuk mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel, memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA, serta sebagai otak yang mengendalikan kegiatan sel.

11

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N.A., Reece, N.A., dan Mitchhell, L.G. 1999.Biologi. Erlangga : Jakarta

Issoegianti, 1993. Biologi Sel. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi Proyek Pembinaan Tenaga Kependidikan Pendidikan Tinggi

Anatomi, Fisiologi Dan Reproduksi Sel. http://ilmupedia.com/akademik/23.html ( 4 oktober 2009 )

I. Lamond, Agus and William C. Earnshaw. Funcion del nucleo.pdf

Michael.Organel pada sel eukariotik.http://sectiodaveris.wordpress

www.Wikipedia.com

12