Pengenalan
Nukleus sel adalah organel sel eukariotik terbesar dan terletak di sitoplasma, dipisahkan oleh membran berganda (sampul nuklear). Sebagai pembawa maklumat genetik, inti sel mengandungi maklumat genetik dalam bentuk kromosom (Helai DNA) dan dengan itu memainkan peranan penting dalam keturunan. Sebilangan besar sel mamalia hanya mempunyai satu nukleus; ini berbentuk bulat dan mempunyai diameter 5 hingga 16 mikrometer. Jenis sel tertentu, seperti serat otot atau sel khusus dalam tulang, mungkin mempunyai lebih daripada satu nukleus.
Fungsi inti sel
Nukleus sel adalah organel yang paling penting dari sel dan membentuk 10 -15% daripada jumlah sel. Nukleus sel mengandungi sebahagian besar maklumat genetik sel. Pada manusia, selain inti sel, yang mitokondria juga mengandung DNA ("DNA mitokondria").
Walau bagaimanapun, genom mitokondria hanya memberi beberapa kod protein, yang terutama diperlukan dalam rantai pernafasan untuk pengeluaran tenaga. Sebagai simpanan asid deoksiribonukleik (DNA), inti sel dianggap sebagai pusat kawalan sel dan mengatur banyak proses penting metabolisme sel. Nukleus sel sangat penting untuk fungsi sel.
Sel tanpa inti sel biasanya tidak dapat bertahan. Pengecualian untuk ini adalah merah tanpa inti darah sel (erythrocytes). Sebagai tambahan kepada fungsi pengawalseliaan, tugas-tugas inti sel meliputi penyimpanan, pendua dan penghantaran DNA.
DNA terletak di nukleus sel dalam bentuk heliks berganda yang panjang, seperti helai dan padat dengan nuklear protein, histon, untuk terbentuk kromosom. Kromosom mengandungi kromatin, yang hanya mengembun menjadi kromosom yang dapat dilihat secara mikroskopik semasa pembahagian sel. Setiap sel manusia mengandungi 23 kromosom, masing-masing digandakan dan diwarisi dari kedua ibu bapa.
Oleh itu, separuh daripada gen dalam sel berasal dari ibu, yang lain dari bapa. Nukleus sel mengawal proses metabolik dalam sel melalui molekul messenger RNA. Kod maklumat genetik untuk protein yang bertanggungjawab untuk fungsi dan struktur sel.
Apabila perlu, bahagian DNA tertentu, yang dikenali sebagai gen, ditranskripsikan ke dalam bahan messenger (messenger RNA atau mRNA). MRNA yang terbentuk meninggalkan nukleus sel dan berfungsi sebagai templat untuk sintesis protein masing-masing. Seseorang dapat membayangkan bahawa DNA adalah sejenis bahasa yang dikodkan yang terdiri daripada empat huruf.
Ini adalah empat asas: adenin, timin, guanin dan sitosin. Huruf-huruf ini membentuk kata-kata, masing-masing terdiri dari tiga dasar, yang disebut kodon. Setiap kodon memberi kod untuk asid amino tertentu dan dengan demikian membentuk asas untuk biosintesis protein, kerana urutan asas gen diterjemahkan menjadi protein dengan menghubungkan asid amino masing-masing.
Semua maklumat yang dikodkan ini disebut kod genetik. Urutan asas tertentu menjadikan DNA kita unik dan menentukan gen kita. Tetapi bukan sahaja asas yang terlibat dalam pembinaan DNA.
DNA terdiri daripada nukleotida yang digantung bersama, yang seterusnya terdiri dari gula, fosfat dan basa. Nukleotida membentuk tulang belakang DNA, yang berbentuk heliks berganda heliks. Selain itu, helai ini dikondensasi lebih jauh sehingga sesuai dengan inti sel kecil.
Ini juga disebut sebagai kromosom sebagai bentuk kemasan DNA. Dengan setiap pembahagian sel, DNA lengkap disalin sehingga setiap sel anak perempuan mengandungi maklumat genetik yang sama. Kromosom adalah bentuk pembungkusan khusus dari bahan genetik kita (DNA) yang hanya dapat dilihat semasa pembelahan sel.
DNA adalah struktur linier yang terlalu panjang untuk dimasukkan ke dalam nukleus sel kita dalam keadaan semula jadi. Masalah ini diselesaikan dengan pelbagai lingkaran DNA yang menjimatkan ruang dan penggabungan protein kecil di mana DNA dapat membungkus diri lebih jauh. Bentuk DNA yang paling padat adalah kromosom.
Di bawah mikroskop, ini muncul sebagai badan berbentuk batang dengan penyempitan pusat. Bentuk DNA ini hanya dapat diperhatikan semasa pembelahan sel, iaitu semasa mitosis. Pembahagian sel seterusnya dapat dibahagikan kepada beberapa fasa, di mana kromosom paling baik ditunjukkan dalam metafasa.
Sel somatik normal mempunyai sekumpulan kromosom ganda, terdiri daripada 46 kromosom. RNA menerangkan asid ribonukleik, yang mempunyai struktur yang serupa dengan DNA. Walau bagaimanapun, ia adalah struktur untai tunggal yang berbeza dari DNA dalam blok bangunan individu.
Selain itu, RNA juga jauh lebih pendek daripada DNA dan mempunyai beberapa tugas yang berbeza berbanding dengan DNA. RNA boleh dibahagikan lagi kepada subkumpulan RNA yang berbeza yang menjalankan tugas yang berbeza. Antara lain, mRNA memainkan peranan penting semasa pembahagian inti sel.
Seperti tRNA, ia juga digunakan dalam penghasilan protein dan enzim. Subkumpulan RNA lain adalah rRNA, yang merupakan komponen dari ribosom dan oleh itu juga terlibat dalam penghasilan protein. Langkah pertama dalam biosintesis protein adalah transkripsi DNA menjadi mRNA (transkripsi) dan berlaku di nukleus sel.
Semasa proses ini, satu helai DNA berfungsi sebagai templat untuk urutan RNA pelengkap. Namun, kerana tidak ada protein yang dapat dihasilkan di dalam nukleus sel, mRNA yang terbentuk mesti dibuang ke sitoplasma dan diangkut ke ribosom, di mana sintesis sebenar protein akhirnya berlaku. Di antara ribosom, mRNA diubah menjadi urutan asid amino yang digunakan untuk pembinaan protein.
Proses ini dipanggil terjemahan. Namun, sebelum RNA utusan dapat dibawa keluar dari nukleus, pertama diproses dalam banyak langkah, iaitu urutan tertentu dilampirkan atau dipotong dan dipasang kembali. Dengan cara ini, varian protein yang berbeza dapat dihasilkan dari satu transkrip.
Proses ini membolehkan manusia menghasilkan sebilangan besar protein yang berbeza dengan gen yang sedikit. Fungsi penting lain sel, yang berlaku di inti sel, adalah penduaan DNA (replikasi). Dalam sel, terdapat kitaran berterusan membangun dan memecah: protein lama, bahan pencemar dan produk metabolik dipecah, protein baru harus disintesis dan tenaga harus dihasilkan.
Di samping itu, sel tumbuh dan terbahagi kepada dua sel anak yang sama. Walau bagaimanapun, sebelum sel dapat membelah, keseluruhan maklumat genetik mesti diduplikasi terlebih dahulu. Ini penting kerana bahan genetik semua sel dalam organisma sama persis.
Replikasi berlaku pada masa pembahagian sel yang ditentukan dengan tepat dalam nukleus sel; kedua-dua proses berkait rapat dan diatur oleh protein tertentu (enzim). Pertama DNA helai dua dipisahkan dan setiap helai tunggal berfungsi sebagai templat untuk penduaan seterusnya. Untuk tujuan ini, pelbagai enzim dok ke DNA dan lengkapkan helai tunggal untuk membentuk heliks berkembar baru.
Pada akhir proses ini, salinan DNA yang tepat telah dihasilkan, yang dapat diserahkan ke sel anak perempuan semasa pembelahan. Namun, jika kesalahan berlaku pada salah satu fasa kitaran sel, mutasi yang berlainan dapat terjadi. Terdapat beberapa jenis mutasi yang boleh berlaku secara spontan semasa fasa kitaran sel yang berlainan.
Sebagai contoh, jika gen rosak, ini disebut mutasi gen. Namun, jika kecacatan tersebut mempengaruhi kromosom tertentu atau bahagian kromosom, maka ia disebut mutasi kromosom. Sekiranya bilangan kromosom terjejas, maka akan menyebabkan mutasi gen.
Topik ini mungkin juga menarik bagi anda: Penyimpangan kromosom - apakah maksudnya? Membran ganda sampul nuklear mempunyai liang yang berfungsi untuk mengangkut selektif protein, asid nukleik dan bahan isyarat keluar atau masuk ke dalam nukleus. Melalui liang-liang ini, faktor metabolik dan zat isyarat tertentu memasuki nukleus di mana ia mempengaruhi transkripsi protein tertentu.
Penukaran maklumat genetik menjadi protein dipantau dengan ketat dan diatur oleh banyak faktor metabolik dan zat isyarat, ini disebut ekspresi gen. Banyak laluan isyarat yang berlaku di hujung sel di nukleus di mana ia mempengaruhi ekspresi gen protein tertentu. Di dalam inti sel eukariotik adalah nukleolus, badan nukleik.
Sel boleh mengandungi satu atau lebih nukleoli, sedangkan sel yang sangat aktif dan kerap membelah dapat mengandungi hingga 10 nukleoli. Nukleolus adalah struktur bulat dan padat yang dapat dilihat dengan jelas di bawah mikroskop cahaya dan digambarkan dengan jelas di dalam nukleus sel. Ia membentuk kawasan nukleus yang bebas fungsi, tetapi tidak dikelilingi oleh membrannya sendiri.
Nukleolus terdiri daripada DNA, RNA dan protein, yang bersatu dalam konglomerat padat. Pematangan subunit ribosom berlaku di nukleolus. Semakin banyak protein disintesis dalam sel, semakin banyak ribosom diperlukan dan oleh itu sel aktif metabolik mempunyai beberapa nukleoli.
Inti dalam a sel saraf mempunyai pelbagai fungsi. Inti dari a sel saraf terletak di badan sel (soma) bersama dengan komponen sel lain (organel), seperti retikulum endoplasma (ER) dan radas Golgi. Seperti dalam semua sel badan, inti sel mengandungi maklumat genetik dalam bentuk DNA.
Kerana adanya DNA, sel-sel badan lain dapat menduplikasi diri mereka melalui mitosis. Sel saraf, bagaimanapun, adalah sel yang sangat spesifik dan sangat berbeza yang menjadi sebahagian daripada sistem saraf. Akibatnya, mereka tidak lagi dapat meniru diri mereka sendiri.
Walau bagaimanapun, nukleus sel melakukan tugas penting yang lain. Antara lain, sel-sel saraf bertanggungjawab untuk pengujaan otot kita, yang akhirnya membawa kepada pergerakan otot. Komunikasi antara sel-sel saraf di antara mereka dan antara sel-sel saraf dan otot berlaku melalui zat messenger (pemancar).
Bahan kimia ini dan juga bahan penahan hidup penting yang lain dihasilkan dengan bantuan inti sel. Bukan hanya inti sel tetapi komponen lain dari soma memainkan peranan penting dalam proses ini. Selanjutnya, nukleus sel mengawal semua jalur metabolik di semua sel, termasuk sel saraf. Untuk tujuan ini, inti sel mengandungi semua gen kita, yang dapat dibaca dan diterjemahkan ke dalam protein dan enzim yang diperlukan bergantung pada penggunaannya. Maklumat lebih lanjut mengenai ciri khas sel saraf boleh didapati di sel saraf
