Fungsi inti sel

pengantar

Inti (inti) membentuk organel sel eukariotik terbesar dan terletak di dalam sitoplasma, dipisahkan oleh membran ganda (selubung inti). Sebagai pembawa informasi genetik, inti sel mengandung informasi genetik berupa kromosom (untai DNA) sehingga berperan penting dalam pewarisan. Kebanyakan sel mamalia hanya memiliki satu inti; ini bulat dan memiliki diameter 5 sampai 16 mikrometer. Jenis sel tertentu, seperti serat otot atau sel khusus di tulang, dapat memiliki lebih dari satu nukleus.

Dapatkan informasi lebih lanjut tentang Inti sel

Fungsi inti sel

Inti sel adalah organel terpenting dalam sel dan membentuk 10-15% volume sel. Inti mengandung sebagian besar informasi genetik sel. Pada manusia, selain inti sel, mitokondria juga mengandung DNA ("DNA mitokondria"). Namun, genom mitokondria hanya mengkode beberapa protein, yang terutama dibutuhkan dalam rantai pernapasan untuk produksi energi.

Baca lebih lanjut tentang ini di:

• Mitokondria
• Respirasi sel pada manusia (rantai pernapasan)

Ilustrasi inti sel

1. Inti -
   Inti
2. Membran inti luar
   (Amplop nuklir)
   Nukleolema
3. Membran inti bagian dalam
4. Sel-sel nuklir
   Nukleolus
5. Plasma nuklir
   Nukleoplasma
6. Benang DNA
7. Pori nuklir
8. Kromosom
9. sel
   Celulla
   A - inti
   B - sel

Anda dapat menemukan gambaran umum dari semua gambar dari Dr-Gumpert di bawah: gambar medis

Penyimpanan informasi genetik

Sebagai penyimpan asam deoksiribonukleat (DNA), inti sel merupakan pusat kendali sel dan mengatur banyak proses penting dari metabolisme sel. Inti sel sangat penting agar sel berfungsi. Sel tanpa inti biasanya tidak dapat bertahan hidup. Pengecualian untuk ini adalah sel darah merah berinti (Eritrosit). Selain fungsi pengaturan, tugas inti sel meliputi penyimpanan, penggandaan, dan transmisi DNA.

DNA terletak dalam bentuk heliks ganda yang panjang seperti untaian di dalam inti sel, di mana ia dikemas secara kompak ke dalam kromosom dengan protein inti, yaitu histon. Kromosom terdiri dari kromatin, yang hanya mengembun menjadi kromosom yang terlihat secara mikroskopis selama pembelahan sel. Setiap sel manusia mengandung 23 kromosom dalam duplikat, yang diwarisi dari kedua orang tuanya. Separuh dari gen dalam sel berasal dari ibu, separuh lainnya dari ayah.

Inti sel mengontrol proses metabolisme di dalam sel menggunakan molekul pembawa pesan yang terbuat dari RNA. Kode informasi genetik untuk protein yang bertanggung jawab atas fungsi dan struktur sel. Jika perlu, bagian tertentu dari DNA, yang disebut gen, ditranskripsi menjadi zat pembawa pesan (messenger RNA atau mRNA). MRNA yang terbentuk meninggalkan inti sel dan berfungsi sebagai template untuk sintesis protein masing-masing.

Pikirkan DNA sebagai sejenis bahasa terenkripsi yang terdiri dari empat huruf. Ini adalah empat basa: adenin, timin, guanin, dan sitosin. Huruf-huruf ini menyusun kata-kata, masing-masing terdiri dari tiga basa, yang disebut kodon.

Setiap kode kodon untuk asam amino tertentu dan dengan demikian membentuk dasar untuk biosintesis protein, karena urutan basa gen diterjemahkan menjadi protein dengan menghubungkan masing-masing asam amino. Keseluruhan informasi terenkripsi ini disebut kode genetik. Urutan spesifik basa membuat DNA kita unik dan menentukan gen kita.

Tetapi tidak hanya basa yang terlibat dalam struktur DNA. DNA terdiri dari nukleotida berturut-turut, yang pada gilirannya terdiri dari gula, fosfat, dan basa. Nukleotida mewakili tulang punggung DNA, yang berbentuk heliks ganda heliks. Selain itu, untai ini selanjutnya dipadatkan sehingga cocok dengan inti kecil sel. Kemudian orang juga berbicara tentang kromosom sebagai bentuk kemasan DNA. Dengan setiap pembelahan sel, DNA lengkap disalin sehingga setiap sel anak juga mengandung informasi genetik yang identik sepenuhnya.

Kromosom digunakan untuk mengemas DNA

Kromosom adalah bentuk kemasan tertentu dari materi genetik (DNA) kita yang hanya terlihat selama pembelahan sel. DNA adalah struktur linier yang terlalu panjang untuk dimasukkan ke dalam inti sel kita dalam keadaan aslinya. Masalah ini dipecahkan dengan berbagai spiral DNA yang menyelamatkan ruang dan penggabungan protein kecil di sekitar mana DNA dapat terus membungkusnya. Bentuk DNA yang paling padat adalah kromosom. Di bawah mikroskop, ini muncul sebagai tubuh berbentuk batang dengan penyempitan pusat. Bentuk DNA ini hanya dapat diamati selama pembelahan sel, yaitu selama mitosis. Pembelahan sel, pada gilirannya, dapat dibagi menjadi beberapa fase, di mana kromosom paling baik direpresentasikan dalam metafase. Sel tubuh normal memiliki sekumpulan kromosom ganda, yang terdiri dari 46 kromosom.

Informasi lebih lanjut tentang pembelahan inti sel tersedia di: Mitosis

RNA sebagai bagian dari inti sel

RNA menggambarkan asam ribonukleat, yang memiliki struktur yang mirip dengan DNA. Namun, ini adalah struktur untai tunggal yang berbeda dari DNA dalam hal komponen individual. Selain itu, RNA juga jauh lebih pendek daripada DNA dan memiliki beberapa tugas berbeda dibandingkan dengannya. Dengan cara ini, RNA dapat dibagi menjadi subkelompok RNA berbeda yang melakukan tugas berbeda. Diantaranya, mRNA memainkan peran penting selama pembelahan inti sel. Seperti tRNA, ini juga digunakan dalam produksi protein dan enzim. Subkelompok RNA lainnya adalah rRNA, yang merupakan bagian dari ribosom dan karena itu juga terlibat dalam produksi protein.

Sintesis protein

Langkah pertama dalam biosintesis protein adalah transkripsi DNA menjadi mRNA (transkripsi) dan berlangsung di inti sel. Untai DNA berfungsi sebagai template untuk urutan RNA pelengkap. Namun, karena tidak ada protein yang dapat diproduksi di dalam inti sel, mRNA yang terbentuk harus dibuang ke sitoplasma dan dibawa ke ribosom, tempat sintesis protein yang sebenarnya pada akhirnya terjadi. Di dalam ribosom, mRNA diubah menjadi urutan asam amino yang digunakan untuk membangun protein. Proses ini dikenal sebagai terjemahan.

Namun, sebelum RNA pembawa pesan dapat diangkut keluar dari inti, ia terlebih dahulu diproses dalam banyak langkah, yaitu, urutan tertentu ditambahkan atau dipotong dan disatukan kembali. Ini berarti bahwa varian protein yang berbeda dapat muncul dari satu transkrip. Proses ini memungkinkan manusia menghasilkan sejumlah besar protein berbeda dengan gen yang relatif sedikit.

Replikasi

Fungsi penting lain dari sel, yang berlangsung di inti sel, adalah duplikasi DNA (Replikasi). Di dalam sel ada siklus pembentukan dan kerusakan yang konstan: protein lama, polutan dan produk metabolisme dipecah, protein baru harus disintesis dan energi harus diproduksi. Selain itu, sel tumbuh dan membelah menjadi dua sel anak yang identik. Namun, sebelum sel dapat membelah, semua informasi genetik harus diduplikasi terlebih dahulu.Ini penting karena genom semua sel dalam suatu organisme benar-benar identik.

Replikasi terjadi pada titik waktu yang ditentukan secara tepat selama pembelahan sel dalam inti sel; kedua proses tersebut terkait erat dan dikendalikan oleh protein tertentu (Enzim) diatur. Pertama, DNA untai ganda dipisahkan dan setiap untai tunggal berfungsi sebagai templat untuk duplikasi berikutnya. Untuk melakukan ini, berbagai enzim berlabuh di DNA dan melengkapi untai tunggal untuk membentuk heliks ganda baru. Pada akhir proses ini, salinan persis DNA telah dibuat, yang dapat diteruskan ke sel anak saat membelah.

Namun, jika kesalahan terjadi pada salah satu fase siklus sel, berbagai mutasi dapat berkembang. Ada berbagai jenis mutasi yang dapat terjadi secara spontan selama berbagai fase siklus sel. Misalnya, jika suatu gen rusak, itu disebut mutasi gen. Namun, jika kesalahan tersebut mempengaruhi kromosom atau bagian kromosom tertentu, maka itu adalah mutasi kromosom. Jika nomor kromosom terpengaruh, itu kemudian menyebabkan mutasi genom.

Topik tersebut juga mungkin menarik bagi Anda: Penyimpangan kromosom - apa artinya?

Pori-pori inti dan jalur pensinyalan

Membran ganda selubung inti memiliki pori-pori yang berfungsi sebagai pengangkutan selektif protein, asam nukleat, dan zat sinyal keluar dan masuk inti.

Faktor metabolik dan zat sinyal tertentu mencapai inti melalui pori-pori ini dan memengaruhi transkripsi protein tertentu di sana. Konversi informasi genetik menjadi protein dipantau secara ketat dan diatur oleh banyak faktor metabolik dan zat sinyal, salah satunya berbicara tentang ekspresi gen. Banyak jalur pensinyalan yang terjadi di sel berakhir di inti dan mempengaruhi ekspresi gen dari protein tertentu di sana.

Badan inti (nukleolus)

Di dalam inti sel eukariotik adalah nukleolus, badan inti. Sebuah sel dapat mengandung satu atau lebih nukleolus, dan sel yang sangat aktif dan sering membelah dapat mengandung hingga 10 nukleolus.

Nukleus adalah struktur bulat dan padat yang dapat dilihat dengan jelas di bawah mikroskop cahaya dan dibatasi dengan jelas di dalam inti sel. Ini membentuk area inti yang independen secara fungsional, tetapi tidak dikelilingi oleh membrannya sendiri. Nukleolus terdiri dari DNA, RNA, dan protein yang terletak bersama dalam konglomerat padat. Pematangan subunit ribosom terjadi di nukleolus. Semakin banyak protein yang disintesis dalam sel, semakin banyak ribosom yang dibutuhkan dan oleh karena itu sel yang aktif secara metabolik memiliki beberapa badan inti.

Fungsi inti sel saraf

Inti sel saraf memiliki fungsi yang bermacam-macam. Inti sel saraf terletak di badan sel (Soma) bersama dengan komponen sel lain (organel), seperti retikulum endoplasma (ER) dan badan Golgi. Seperti pada semua sel tubuh, inti sel mengandung informasi genetik dalam bentuk DNA. Karena adanya DNA, sel tubuh lain dapat menggandakan diri melalui mitosis. Namun, sel saraf adalah sel yang sangat spesifik dan sangat berdiferensiasi yang merupakan bagian dari sistem saraf. Akibatnya, mereka tidak lagi bisa menggandakan diri. Namun, inti sel melakukan tugas penting lainnya. Antara lain, sel saraf bertanggung jawab atas eksitasi otot kita, yang pada akhirnya mengarah pada pergerakan otot. Komunikasi antara sel saraf dan antara sel saraf dan otot berlangsung melalui zat pembawa pesan (Pemancar). Zat kimia ini dan zat penunjang kehidupan penting lainnya diproduksi dengan bantuan inti sel. Tidak hanya inti sel tetapi juga komponen soma lainnya berperan penting. Selain itu, inti sel mengontrol semua jalur metabolisme di semua sel, termasuk sel saraf. Untuk melakukan ini, inti sel mengandung semua gen kita, yang bergantung pada penggunaannya, dapat dibaca dan diterjemahkan menjadi protein dan enzim yang dibutuhkan.

Anda dapat menemukan informasi lebih lanjut tentang kekhasan sel saraf di: Sel saraf