Nukleus
(nucleus) mengandung sebagian besar gen dalam
sel eukariot (sebagian gen terletak dalam mitokondria dan Kloroplas). Nukleus umumnya merupakarl
organel yang paling menonjol dalam sel
eukariot, dengan diameter sekitar 5 ym.
Selaput nukleus (nuclea envelope) menyelubungi
nukleus, memisahkan isinya dari
sitoplasma.
Selaput
nukleus merupakan membran ganda. Kedua membran, masing-masing merupakan
lapisan-ganda lipid beserta protein-protein terkait, dipisahkan oleh ruang
selebar 20-40 nm. Selaput nukleus berpori-pori dengan diameter sekitar 100 nm.
Pada bibir setiap pori, membran dalam dan membran luar selaput nukleus
tersambung. Suatu struktur protein rumit yang disebut kompleks pori melapisi
setiap pori dan memainkan peranan penting dalam sel dengan meregulasi
keluar-masuknya sebagian besar protein dan RNA, juga kompleks besar seperti
makromolekul. Kecuali di pori, sisi selubung yang menghadap nukleus dilapisi
oleh lamina nukleus (nuclear lamina), filamen protein yang tersusun seperti-
jaring yang mempertahankan bentuk nukleus dengan cara memberikan sokongan
mekanis pada selaput nukleus. Terdapat pula banyak bukti tentang keberadaan
matriks nukleus, rangka serat yang membentang di seluruh interior nukleus. Dalam nukleus, DNA terorganisasi menjadi
unit' unit diskret yang disebut kromosom, struktur yang membawa informasi
genetik. Setiap kromosom terbuat dari materi yang disebut kromatin (chromatin),
komplels dari protein dan DNA. Kromatin yang diwarnai biasanya terlihat sebagai
massa yang tidak jelas, baik menggunakan mikroskop cahaya maupun mikroskop
elektron. Akan tetapi, ketika sel bersiap-siap untuk membelah, serat kromatin
yang tipis mengumpar (berkondensasi), sehingga cukup tebal untuk dibedakan
sebagai struktur tersendiri yang akrab kita kenal sebagai kromosom. Setiap
spesies eukariota memiliki jumlah kromosom yang khas. Sel manusia tipikal,
misalnya, mengandung 46 kromosom dalam nukleus; kecuali sel kelamin (sel telur
dan sperma), yang pada manusia hanya mengandung 23 kromosom. Sebagian besar sel
lalat buah memiliki 8 kromosom, kecuali sel kelamin yang memiliki 4
kromosom.
Struktur
menonjol dalam nukleus yang tidak membelah adalah nukleolus (nucleolus, jamak
nucleoli), yang di bawah mikroskop elektron terlihat sebagai massa granula yang
berwarna gelap dan serat-serat yang bergabung dengan bagian kromatin. Dalam
nukleolus, sejenis RNA yang disebut RNA ribosom (ribosomal RNA, rRNA) disintesis berdasarkan instruksi di dalam
DNA. Di dalam nukleolus protein-protein yang diimpor dari sitoplasma dirakit
dengan rRNA menjadi subunit ribosom berukuran besar dan kecil. Subunit-subunit
ini kemudian keluar dari nukleus melalui pori nukleus menuju sitoplasma, tempat
satu subunit besar dan satu subunit kecil dapat merakit- diri menjadi satu
ribosom. Terkadang ada dua atau lebih nukleolus; jumlah itu bergantung pada
spesies dan tahap dalam sillus reproduksi sel. Penelitian terbaru menunjukkan
bahwa tampaknya nukleolus juga berfungsi dalam regulasi beberapa proses
selular, seperti pembelahan sel.
Nukleus
mengarahkan sintesis protein dengan cara menyintesis RNA duta (messenger RNA,
mRNA) berdasarkan instruksi yang disediakan DNA. mRNA kemudian ditranspor ke
sitoplasma melalui pori nukleus. Begitu molekul mRNA mencapai sitoplasma,
ribosom menerjemahkan ('mentranslasi') pesan genetik mRNA menjadi struktur
primer polipeptida spesifik.
