TUGAS I MATA KULIAH

GENETIKA DAN PEMULIAAN IKAN

“Peranan dan Fungsi Nukleus di Dalam Aktivitas Sel”

Kelompok 2 :

Isabella A.D. (K2B 007 024)

Jumanto (K2B 007 025)

Nestin Evrina W.N. (K2B 007 029)

BUDIDAYA PERAIRAN

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS DIPONEGORO

2009

BAB IPENDAHULUAN

Penelitian menunjukkan bahwa satuan unit terkecil dari kehidupan adalah Sel. Kata "sel"

itu sendiri dikemukakan oleh Robert Hooke yang berarti "kotak-kotak kosong", setelah ia

mengamati sayatan gabus dengan mikroskop. Jadi, sel merupakan unit organisasi terkecil yang

menjadi dasar kehidupan dalam arti biologis

Selanjutnya disimpulkan bahwa sel terdiri dari kesatuan zat yang dinamakan

Protoplasma. Istilah protoplasma pertama kali dipakai oleh Johannes Purkinje; menurut Johannes

Purkinje protoplasma dibagi menjadi dua bagian yaitu Sitoplasma dan Nukleoplasma

Robert Brown mengemukakan bahwa Nukleus (inti sel) adalah bagian yang memegang peranan

penting dalam sel,Rudolf Virchow mengemukakan sel itu berasal dari sel (Omnis Cellula E

Cellula) (Sofa, 2008).

Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di dalam sel. Karena itulah, sel dapat

berfungsi secara autonom asalkan seluruh kebutuhan hidupnya terpenuhi. Makhluk hidup

(organisme) tersusun dari satu sel tunggal (uniselular), misalnya bakteri, Archaea, serta sejumlah

fungi dan protozoa) atau dari banyak sel (multiselular). Pada organisme multiselular terjadi

pembagian tugas terhadap sel-sel penyusunnya, yang menjadi dasar bagi hirarki hidup. Struktur

sel dan fungsi-fungsinya secara menakjubkan hampir serupa untuk semua organisme, namun

jalur evolusi yang ditempuh oleh masing-masing golongan besar organisme (Regnum) juga

memiliki kekhususan sendiri-sendiri. Sel-sel prokariota beradaptasi dengan kehidupan uniselular

sedangkan sel-sel eukariota beradaptasi untuk hidup saling bekerja sama dalam organisasi yang

sangat rapi. Pada awalnya sel digambarkan pada tahun 1665 oleh seorang ilmuwan Inggris

Robert Hooke yang telah meneliti irisan tipis gabus melalui mikroskop yang dirancangnya

sendiri. Kata sel berasal dari kata bahasa Latin cellula yang berarti rongga/ruangan

(www.wikipedia.com, 2009).

Menurut Sofa, 2008 dalam Anatomi, Fisiologi dan Reproduksi Sel, secara anatomis sel

dibagi menjadi 3 bagian, yaitu:

1. Selaput Plasma (Membran Plasma atau Plasmalemma).

2. Sitoplasma dan Organel Sel.

3. Inti Sel (Nukleus).

Dengan memahami peranan sel di dalam tubuh organisme, akan mempermudah mahasiswa

dalam memahami ilmu genetika pemuliaan ikan. Karena di dalam sel terdapat organel-organel

yang berperan penting dalam proses genetis dan pembelahan terutama inti sel (nukleus).

Nukleus merupakan organel terbesar dalam sel yang mengandung DNA yang membawa

informasi genetik.  Nukleus berbentuk bola atau gelendong dan dikelilingi oleh selaput rangkap

yang disebut selubung nuklear atau nuclear envelope.  Di dalam nukleus terdapat nukleolus dan

bahan informasi genetik atau materi genetik. Organisme prokariot tidak memiliki nukleus sejati. 

Materi genetik sel prokariota terkumpul di bagian tengah sel, tetapi tidak dipisahkan oleh

selubung nuklear.  Daerah tempat terpusatnya materi genetik pada sel prokariot disebut nukleoid

( Albert, 1994).

Tujuan mempelajari nukleus dalam mata kuliah Genetika dan Pemuliaan Ikan adalah

agar:

1. Mahasiswa dapat memahami peranan nukleolus di dalam sel.

2. Mahasiswa dapat memahami fungsi nukleolus di dalam sel.

BAB II

PERANAN DAN FUNGSI NUKLEUS

Inti sel (nukleus) terdiri dari bagian-bagian yaitu :

• Selapue Inti (Karioteka)

• Nukleoplasma (Kariolimfa)

• Kromatin / Kromosom

• Nukleolus(anak inti).

Berdasarkan ada tidaknya selaput inti kita mengenal 2 penggolongan sel yaitu :

• Sel Prokariotik (sel yang tidak memiliki selaput inti), misalnya dijumpai

pada bakteri, ganggang biru.

• Sel Eukariotik (sel yang memiliki selaput inti) (Winatasasmita, 2000).

Fungsi dari inti sel adalah mengatur semua aktivitas (kegiatan) sel, karena di dalam inti

sel terdapat kromosom yang berisi ADN yang mengatur sintesis protein. Nukleus merupakan

sumber segala kegiatan kehidupan sel, karena memiliki kromatin yang mengandung ADN. Jika

sel tidak berinti maka kegiatan sel umumnya terbatas sekali seperti dijumpai pada eritrosit

mamalia. Nukleus mengandung sebagian gen yang mengontrol sel eukariotik (sebagian gen

terletak dalam mitokondria dan kloroplas). Nukleus ini umumnya merupakan organel yang

paling mencolok dalam sel eukariotik, rata-rata berdiameter 5µm, selubung nokleus menutupi

nucleus yang memisahkan isinya dari sitoplasma (Sofa, 2008).

Nukleus dikelilingi oleh selaput rangkap yang disebut selubung nukleus. Pada selubung

nukleus terdapat pori yang memungkinkan ion-ion dan molekul-molekul mikro lewat dengan

leluasa. Selain ini, selubung nukleus juga mengatur pengangkutan protein dan ribonukleo

protein. Sifat pemilah selubung nukleus memungkinkan beberapa molekul besar ulang alik dari

nukleus ke sitosol. Selubung nukleus juga menjaga beberapa enzim yang khas untuk neukleus

atau sitosol tetap berada di tempat masing-masing (Winatasasmita, 2000). Selain pori, sisi dalam

selubung ini dilapisi lamina nukleus dengan susunan mirip jaring yang terdiri dari filamen

protein yang mempertahankan bentuk nukleus.

Membran atau selubung inti merupakan membran ganda. Kedua selubung ini masing-

masing merupakan bilayer lipid dengan protein yang terkait. Membran ini dilubangi oleh

beberapa pori yang berdiameter sekitar 100 nm. Pada bibir setiap pori membran dalam dan

membran luar selubung nukleus menyatu. Pori-pori ini memungkinkan hubungan antara

nukleoplasma (cairan inti) dengan sitoplasma (cairan sel). Berikut ini uraian tentang bagian-

bagian penyusun inti sel :

1) Membran inti

      Membran inti terdiri atas dua lapis, yaitu membran luar (membran sitosolik) dan membran

dalam (membran nukleo-plasmik). Di antara kedua membran tersebut terdapat ruangan antar

membran (perinuklear space) selebar 10 - 15 nm. Membran luar inti bertautan dengan membran

ER. Pada membran inti juga terdapat enzim-enzim seperti yang terdapat pada membran ER,

misalnya sitokrom, transferase, dan glukosa-6-fosfatase. Permukaan luar membran inti juga

berikatan dengan filamen intermediet yang menghubungkannya dengan membran plasma

sehingga inti terpancang pada suatu tempat di dalam sel.

2) Pori Membran Inti

      Pada membran inti terbentuk pori-pori sebagai akibat pertautan antara membran luar dan

membran dalam inti. Diameter pori berkisar antara 40 - 100 nm. Jumlah pori membran inti

bervariasi tergantung dari jenis sel dan kondisi fisiologi sel. Fungsi pori membrane inti ini, antara

lain sebagai jalan keluar atau masuknya senyawa – senyawa dari inti dan menuju inti, misalnya

tempat keluarnya ARN – duta dan protein ribosom. Pori membran inti dikelilingi oleh bentukan

semacam cincin (anulus) yang bersama-sama dengan pori membentuk kompleks pori. Bagian

dalam cincin membentuk tonjolan-tonjolan ke arah lumen pori. Pada bagian tengah pori terdapat

sumbat tengah (central plug).

3) Matriks Inti (nukleoplasma)

    Nukleoplasma (cairan inti) merupakan zat yang tersusun dari protein. Butiran

kromatin, yang 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 (asam dioksiribonukleat) yang berfungsi

menyampaikan informasi genetik melalui sintesis protein. Komponen utama dari matriks inti

adalah protein vang kebanyakan berupa enzim dan sebagian adalah protein structural inti.

Matriks inti diduga ikut berperan dalam proses – proses pada materi inti, misalnya transkripsi,

replikasi DNA, dan proses –proses lainva di dalam inti.

4) Materi Genetik

      Bagian utama dari sebuah inti sel adalah materi genetik. Semua aktivitas di dalam sel

dikendalikan oleh materi genetik. Berbentuk seperti bola, dan memalui mikroskop elektron

nukleolus ini tampak sebagai suatu massa yang terdiri dari butiran dan serabut berwarna pekat

yang menempel pada bagian kromatin.

Pada waktu interfase, materi genetik dinamakan kromatin. Benang benang kromatin ini akan

mengalami pemampatan (kondensasi) pada saat sel akan membelah. Kromatin yang mengalami

kondensasi ini dinamakan kromosom. Hasil analisis kimia menunjukkau, bahwa kromatin

tersusun atas DNA, RNA, protein histon dan protein nonhiston.

5) Anak Inti (Nukleolus)

      Nukleolus (anak inti), berfungsi mensintesis berbagai macam molekul  RNA (asam

ribonukleat) yang digunakan dalam perakitan ribosom. Molekul RNA yang disintesis dilewatkan

melalui pori nukleus ke sitoplasma, kemudian semuanya bergabung membentuk ribosom.

Nukleolus banyak ditemukan pada sel-sel yang aktivitas . sintesis proteinnya tinggi, misalnya

pada neuron, oosit, dan kelenjar. Di dalam inti, nukleolus tampak sebagai suatu struktur yang

merupakan tempat pembentukan dan penyimpanan prekusor ribosom dan pembentukan sub unit

ribosom. Selain itu, struktur ini merupakan tempat terjadinya proses transkripsi gen ARN

ribosom (ARN-r).

Secara umum, nukleus bertugas mengontrol kegiatan yang terjadi di sitoplasma. DNA

yang terdapat di dalam kromosom merupakan cetak biru bagi pembentukan berbagai protein

(terutama enzim). Enzim diperlukan dalam menjalankan berbagai fungsi di sitoplasma. Di dalam

nukleus juga ditemui nukleolus.

Inti sel atau nukleus sel adalah organel yang ditemukan pada sel eukariotik. Organel ini

mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linear panjang yang

membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein seperti histon. Gen di dalam

kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti sel. 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. Nukleus merupakan organel pertama

yang ditemukan, yang pertama kali dideskripsikan oleh Franz Bauer pada 1802 dan dijabarkan

lebih detil oleh ahli botani Skotlandia, Robert Brown pada tahun 1831

(http://biocyberway.blogspot.com, 2008).

Elemen struktural utama nukleus adalah membran inti, suatu membran lapis ganda 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 dan 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.

Meskipun bagian dalam nukleus tidak mengandung badan yang dibatasi oleh membran,

isi nukleus tidak seragam dan memiliki beberapa badan subnukleus yang terbentuk dari protein-

protein unik, molekul RNA, serta gugus DNA. Contoh utama dari badan subnukleus adalah

nukleolus, yang terutama terlibat dalam pembentukan ribosom. Setelah diproduksi oleh

nukleolus, ribosom diekspor ke sitoplasma untuk menjalankan fungsi translasi mRNA

(www.wikipedia.com. 2009).

BAB III

KESIMPULAN

Sel merupakan unit terkecil dari mahluk hidup. Di dalam sel terdapat organel-organel

yang memiliki peran penting dalam menunjang aktivitas di dalam sel salah satunya adalah

Nukleus (inti sel). Melalui tulisan ini kita dapat:

1. Memahami peran nukleus sebagai sumber segala kegiatan kehidupan sel, karena

memiliki kromatin yang mengandung ADN mengatur aktivitas sel, mengontrol kegiatan

yang terjadi di sitoplasma. ADN yang terdapat di dalam kromosom merupakan cetak biru

bagi pembentukan berbagai protein (terutama enzim).

2. Memahami fungsi nukleus 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.

Melalui pemahaman mengenai peran dan fungsi nukleus di dalam sel dapat menjadi

landasan bagi jenjang ilmu yang lebih tinggi yaitu genetika. Dalam hubungannya dengan mata

kuliah Genetika dan Pemuliaan Ikan, pemahaman tentang nukleus diperlukan sebagai dasar

melakukan variasi-variasi genetik mulai dari pembelahan sel hingga spesies tertentu dengan

kualitas yang diinginkan. Untuk itu, diperlukan pemahaman yang baik mengenai sel dan organel-

organelnya, terutama nukleus (inti sel). Mengingat peran dan fungsi nukleus dalam sel sangatlah

vital.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2008. Fungsi dan Peranan Sel. http://biocyberway.blogspot.com.

Anonim. 2009. Sel (Biologi). www.wikipedia.com.

Albert, B., D. Bray, J. lewis, M. Raff, K. Roberts, J.D. Watson.  1994.  Molecular Biology of the

cell.  Garland Publishing, Inc, New York.

Reksoatmodjo, S.M.I.  1993.  Biologi Sel.  Departemen Pendidikan dan kebudayaan, Direktorat

Jendral Pendidikan Tinggi, Proyek Pembinaan Tenaga Kependidikan, Pendidikan

Tinggi.

Sofa, Pakde. 2008. Anatomi, Fisiologi dan Reproduksi Sel. www.e-book.com .

Winatasasmita, Djamhur. 2000. Biologi Sel. www.e-book.com.