Ribosom – definisi, fungsi, komponen, karakteristik, fakta

Definisi

Ribosom adalah organel globular yang tidak dilindungi oleh membran luar, mereka terutama terdiri dari protein (khususnya ribonukleoprotein), yang berhubungan dengan asam ribonukleat ribosom (rRNA) yang berasal dari nukleolus.

Sel eukariotik dan sel prokariotik memiliki ribosom, namun pada sel eukariotik, ribosom jauh lebih besar.

Dalam sel eukariotik kita dapat menemukan ribosom:

• Bebas dalam sitoplasma, yang terisolasi atau membentuk kesatuan yang disebut poliribosom atau polisom, ini disatukan oleh rantai asam ribonukleat ribosom utusan, yang secara bersamaan melakukan translasi.
• Mereka ditemukan melekat pada bagian paling dangkal dari retikulum endoplasma kasar atau di dekat sitoplasma dari membran terluar nukleus (ini karena riboforin, yang merupakan protein yang memungkinkan untuk jangkar).
• Mereka juga dapat ditemukan secara bebas di mitokondria (di mana mereka disebut mitorribosom), pada gilirannya, ditemukan di stroma yang dimiliki kloroplas (disebut plastoribosom), yang memiliki kemiripan yang sangat dekat dengan ribosom yang lebih kecil yang ditemukan pada sel prokariotik.

Komponen ribosom

Ribosom memiliki dua komponen utama yang disebut subunit besar dan subunit kecil. Kedua unit datang bersama-sama ketika ribosom siap untuk membuat protein baru. Kedua subunit terdiri dari untai RNA dan protein yang beragam.

• Subunit besar – subunit besar berisi lokasi di mana ikatan baru yang dibuat saat membuat protein. Hal ini disebut “60S” dalam sel eukariotik dan “50S” dalam sel prokariotik.
• Subunit Kecil – Subunit kecil sebenarnya tidak terlalu kecil, hanya sedikit lebih kecil dari subunit besar. Hal ini bertanggung jawab untuk aliran informasi selama sintesis protein. Hal ini disebut “40S” dalam sel eukariotik dan “50S” dalam sel prokariotik.
• Huruf “S” dalam nama subunit adalah satuan ukuran dan singkatan unit Svedberg.

Fungsi Ribosom bagi sel

Di dalam sel, ribosom berada di dua wilayah sitoplasma. Beberapa ribosom ditemukan tersebar di sitoplasma (disebut sebagai ribosom bebas), sementara yang lain yang melekat pada retikulum endoplasma (ribosom terikat).

Dengan demikian, permukaan retikulum endoplasma ketika terikat dengan ribosom disebut retikulum endoplasma kasar (RER). Kedua ribosom bebas dan ribosom terikat memiliki struktur yang sama dan bertanggung jawab untuk produksi protein.

Berbicara tentang fungsi utama ribosom, mereka memainkan peran dalam perakitan asam amino untuk membentuk protein tertentu, yang pada gilirannya sangat penting untuk melaksanakan kegiatan sel.

Seperti yang kita tahu mengenai produksi protein, asam deoksiribonukleat (DNA) pertama menghasilkan RNA (messenger RNA atau mRNA) oleh proses transkripsi DNA, setelah itu pesan genetik dari mRNA diterjemahkan menjadi protein selama translasi DNA.

Untuk lebih tepat tentang sintesis protein oleh ribosom, urutan untuk perakitan asam amino selama sintesis protein yang ditentukan dalam mRNA.

mRNA disintesis dalam nukleus kemudian diangkut ke sitoplasma untuk lebih lanjut melakukan sintesis protein. Dalam sitoplasma, dua subunit ribosom mengikat sekitar polimer mRNA dan protein disintesis dengan bantuan RNA transfer (tRNA), sesuai dengan kode genetik. Ini seluruh proses sintesis protein juga disebut sebagai dogma sentral.

Biasanya, protein disintesis oleh ribosom bebas digunakan dalam sitoplasma itu sendiri, sementara molekul protein yang diproduksi oleh ribosom terikat diangkut luar sel.

Mengingat fungsi utama dari protein ribosom dalam membangun, dapat dimengerti bahwa sel tidak dapat berfungsi tanpa ribosom.

Fungsi ribosom pada sel hewan terlibat dalam sintesis protein. Peran mereka dalam translasi adalah membaca kode genetik dalam mRNA (yang telah ditranskripsi dari gen DNA) dan menggabungkan asam amino bersama untuk membentuk struktur protein primer.

1- Sintesis protein

Tugas utama dari ribosom adalah untuk membuat protein untuk sel. Ada terdapat ratusan protein yang perlu dibuat untuk sel, sehingga ribosom kebutuhan petunjuk khusus tentang cara untuk membuat setiap protein.

Instruksi ini datang dari inti dalam bentuk RNA. Messenger RNA mengandung kode-kode khusus yang bertindak seperti resep untuk memberitahu ribosom bagaimana membuat protein.

Ada dua langkah utama dalam membuat protein: transkripsi dan translasi. Ribosom melakukan langkah translasi. Bagaimana proses sintesis protein akan diuraikan dalam artikel terpisah.

2- Translasi

Translasi adalah proses yang dilakukan ribosom dengan mengambil instruksi dari RNA messenger dan mengubahnya menjadi protein. Berikut adalah langkah-langkah ribosom diperlukan untuk membuat protein:

• Kedua subunit bergabung bersama dengan RNA messenger.
• Ribosom menemukan starter tempat yang benar pada RNA disebut kodon.
• Ribosom bergerak ke bawah RNA, membaca petunjuk tentang asam amino apa untuk melekatkan protein. Setiap tiga huruf pada RNA merupakan asam amino baru.
• Ribosom menempel asam amino membangun protein.
• Berhenti membangun protein ketika mencapai kode “stop” dalam RNA ini mengatakan bahwa protein siap.

3- Protein Diproduksi oleh Ribosom bebas

Ribosom penting karena mereka bertanggung jawab untuk sintesis protein. Ribosom bebas, khususnya, penting karena mereka menghasilkan protein yang penting untuk aktivitas seluler internal, yang tidak disintesis di tempat lain.

Protein hasil ribosom ini termasuk yang digunakan dalam sitosol dan struktur pendukung yang dikenal sebagai sitoskeleton, serta yang digunakan oleh mitokondria, yang menghasilkan energi sel, dan, dalam sel tumbuhan, kloroplas. Tanpa ribosom bebas, berbagai komponen sel tidak dapat berfungsi.

Fungsi lainnya mencakup:

• Beberapa ribosom menempel dengan retikulum endoplasma yang membuat retikulum endoplasma terlihat kasar di bawah mikroskop.
• Ini menciptakan protein dari mRNA dengan menghubungkan asam amino bersama yang dikenal sebagai translasi.
• Ini mampu mensintesis untaian peptida pada kecepatan 200 per menit yang menghasilkan protein yang sangat besar dalam dua atau tiga jam.
• Ini membuat situs pengikatan untuk dua molekul tRNA.
• Ribonukleoprotein ribosom bertindak sebagai pabrik protein karena mereka terutama berkaitan dengan sintesis protein.
• Ini berperan dalam metabolisme lipid.
• Ini menghasilkan sitokrom untuk transportasi elektron selama respirasi seluler.
• Ini berperan untuk mengumpulkan asam amino untuk membuat protein tertentu yang penting untuk melakukan aktivitas sel.
• Molekul ribosom dan tRNA menerjemahkan gen penyandi protein dalam mRNA menjadi protein.

Ribosom bakteri adalah partikel nukleoprotein sitoplasma yang fungsi utamanya adalah sebagai tempat terjemahan mRNA dan sintesis protein.

Ribosom memiliki massa sekitar 2,5 MDa, dengan RNA terhitung 2/3 dari massa. Terdiri dari dua subunit yang dinotasikan 30S (subunit kecil) dan 50S (besar).

Kejadian DNA

Penyimpanan genom dalam bentuk heliks ganda DNA muncul sebagai bahan selanjutnya. Replikasi dan transkripsi DNA sangat berbeda pada bakteri di satu sisi, dan archaea dan eukaryotes di sisi lain sehingga asumsi asal yang sama (homologi) tampaknya tidak mungkin. Sebaliknya, kedua kelompok ini – berdasarkan pada organisme seluler primitif dengan ribosom – mungkin telah memperoleh kemampuan untuk menyimpan informasi genetik dalam DNA, mungkin dengan bantuan virus DNA. Menurut asumsi ini, virus DNA sebelumnya telah berkembang dari virus RNA yang lebih asli untuk melindungi genom mereka dari serangan sel inang, yang berarti akhir dari dunia RNA murni.

Asal Ribosom

Asal usul ribosom dicurigai di dunia RNA, di mana kompleks yang mereplikasi diri baru kemudian mengembangkan kemampuan untuk mensintesis protein ketika asam amino yang cukup tersedia. Kemampuan katalitik RNA (ribozyme) adalah komponen utama dari hipotesis dunia RNA. Penelitian menunjukkan bahwa prekursor ribosom ini, yang dibangun secara eksklusif dari rRNA, mungkin telah mengembangkan kemampuan untuk membentuk ikatan peptida. Selain itu, ada bukti kuat bahwa ribosom asli adalah kompleks yang mereplikasi diri di mana rRNA digunakan untuk tujuan informasi, struktural, dan katalitik, karena mungkin telah menyandikan tRNA dan protein untuk replikasi diri ribosomal. Organisme seluler bebas DNA hipotetis yang dilengkapi dengan RNA yang dapat bereplikasi sendiri disebut ribosit.

Saat asam amino berakumulasi secara bertahap di dunia RNA di bawah kondisi prebiotik, interaksi mereka dengan RNA katalitik dapat meningkatkan cakupan dan efisiensinya. Tekanan selektif untuk memasukkan protein ke dalam mekanisme replikasi diri ribosom bisa menjadi kekuatan pendorong untuk evolusi ribosom dari mesin yang mereplikasi diri sendiri ke bentuk saat ini sebagai mesin terjemahan, karena ini akan meningkatkan kapasitas untuk mereplikasi diri.

Fakta Menarik tentang Ribosom

• Kata “rib” pada ribosom berasal dari asam ribonukleat (RNA) yang menyediakan instruksi untuk membuat protein.
• Mereka dibuat dalam nukleolus inti. Setelah mereka siap mereka akan dikirim di luar inti melalui pori-pori pada membran inti.
• Ribosom berbeda dari kebanyakan organel karena mereka tidak dikelilingi oleh membran pelindung.
• Ribosom ditemukan pada tahun 1974 oleh Albert Claude, Christian de Duve, dan George Emil Palade. Mereka memenangkan Hadiah Nobel untuk penemuan mereka.

Karakteristik umum ribosom

Ribosom adalah komponen mendasar dalam struktur sel dan terkait dengan sintesis protein; Mereka memiliki ukuran yang sangat kecil, oleh karena itu, mereka hanya dapat dilihat dengan menggunakan instrumen seperti mikroskop elektron. Ini dapat ditemukan secara bebas di sitoplasma sel, atau menempel pada retikulum endoplasma kasar, karena ribosom tampak keriput.

Ribosom yang melekat pada membran bertanggung jawab untuk melakukan proses sintesis protein, yang akan dimasukkan ke dalam membran plasma atau akan dikirim ke luar sel. Ribosom bebas yang tidak melekat pada struktur lain di dalam sitoplasma, bertugas mensintesis protein yang akan dikirim ke dalam sel; Myotribosom (yang ditemukan di mitokondria) mengkhususkan diri dalam sintesis protein untuk penggunaan mitokondria secara eksklusif.

Dengan cara yang sama, ribosom dapat berpasangan dan dengan demikian membentuk poliribosom, sehingga menciptakan rantai berpasangan yang ditujukan untuk RNA pembawa pesan, mensintesis protein serupa secara bersamaan dalam jumlah besar. Penulis tertentu tidak menganggap ribosom sebagai organel membran karena mereka tidak memiliki struktur lipid, namun pendapat ini menimbulkan perdebatan di kalangan komunitas ilmiah.