Struktur dan Fungsi Ribosom, serta Fakta Menarik

Ribosom seperti pabrik kecil dalam sel. Mereka membuat protein yang melakukan segala macam fungsi untuk operasi sel.

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. Dimana letak ribosom di dalam sel?

Ribosom yang terletak baik pada cairan di dalam sel yang disebut sitoplasma atau melekat pada membran.

Ribosom dapat ditemukan baik pada prokariota (bakteri) dan eukariota (hewan dan tumbuhan) sel.

Pengertian

Ribosom adalah kompleks makromolekul dalam sel tempat protein diproduksi. Di sini, urutan nukleotida (urutan basa) dari untai tunggal asam ribonukleat (mRNA) kurir diterjemahkan ke dalam urutan asam amino dari rantai polipeptida protein. Konversi informasi yang disimpan dalam RNA ini ke dalam urutan asam amino yang terhubung disebut translasi dan merupakan komponen utama dari biosintesis protein pada semua makhluk hidup. Aturan translasi yang efektif disebut kode genetik. Translasi berlangsung di dalam sel setelah informasi genetik suatu gen yang telah disimpan dalam urutan pasangan basa dupleks DNA sebelumnya telah ditranskripsi ke dalam urutan untai tunggal mRNA.

Ribosom terdiri dari RNA ribosom, asam ribonukleat Inggris (rRNA) dan protein (rprotein, juga r-protein dan ditemukan dalam sitoplasma, serta dalam organel sel, yang, karena asal endosimbiotiknya, memiliki mesin sendiri untuk biosintesis protein, seperti mitokondria dan kloroplas.

Ribosom terdiri dari dua komponen dasar, komponen besar dan komponen kecil, terdiri dari molekul RNA. DNA memungkinkan tahap pertama dalam sintesis protein – transkripsi – yang menghasilkan jenis RNA yang dikenal sebagai messenger RNA, ribosom kemudian berfungsi mengubah mRNA menjadi protein, dalam proses yang dikenal sebagai translasi.

Organel

Ribosom adalah jenis organel. Organel adalah struktur yang melakukan fungsi spesifik untuk sel. Pekerjaan ribosom adalah untuk membuat protein. Organel lainnya mencakup nukleus dan mitokondria.

Struktur 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.

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.

Struktur Fungsi Ribosom
Struktur Fungsi Ribosom

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

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.

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.

Fungsi ribosom lainnya mencakup:

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

Fungsi ribosom pada sintesis protein

Ribosom bertindak sebagai platform di mana kodon yang ditulis pada mRNA dibaca. Ribosom juga mengkatalisis pembentukan ikatan peptida antara dua asam amino.

‘Terjemahan’ mRNA menjadi protein terjadi pada robosom. Subunit ribosom terbuat dari banyak molekul protein dan beberapa untai RNA (disebut rRNA). Ketika dua tRNA yang membawa dua asam amino tetap melekat pada dua kodon konsekuen pada ribosom, terbentuk ikatan peptida antara asam amino.

Pembentukan ikatan peptida dikatalisis oleh peptidil transferase, molekul ribozim, yaitu rRNA yang ada dalam subunit ribosom besar.

Ribosom Prokariota

Jumlah ribosom per sel untuk prokariota adalah di urutan 10.000, misalnya bakteri E. coli tunggal memiliki sekitar 20.000 ribosom. Ribosom memiliki koefisien sedimentasi 70S dan massa molar sekitar 2,5 MDa. Pada konsentrasi magnesium di bawah 1 mmol / l, ribosom 70S terurai menjadi 50S dan subunit 30S lebih kecil.

Subunit 30S (0,9 MDa) terdiri dari 21 protein ribosom berbeda dan RNA ribosom 16S (16S rRNA). Subunit 50S (1,6 MDa) mengandung 31 protein berbeda dan dua rRNA (23S dan 5S rRNA).

Protein dari subunit kecil ditandai dengan “S” (Inggris kecil ‘small’), yaitu subunit besar dengan “L” (Inggris besar ‘large’). Urutan asam amino mereka tidak memiliki kesamaan tertentu, tetapi kaya akan asam amino bermuatan positif seperti L-lisin atau L-arginin. Ini memungkinkan interaksi yang lebih baik dengan rRNA bermuatan negatif. Protein ribosom bakteri terbesar adalah S1 dengan 61,2 kDa dan 557 asam amino, yang terkecil adalah L34 dengan 5,4 kDa dan 34 asam amino.

Ribosom eukariota

Dalam sel eukariotik, ribosom berada di sitoplasma (bukan di karioplasma inti sel). Selain itu, ribosom khusus juga terjadi pada beberapa organel jika mereka memiliki DNA sendiri:

  • di mitokondria (atau alternatifnya dalam hidrogenosom, jika dengan DNA), juga
  • di (hampir semua) kloroplas dan plastida lain, jika – seperti halnya tumbuhan – ada.

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

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.

Perbedaan Ribosom Bebas dan Ribosom terikat

Ribosom ditemukan di dua lokasi dalam sel. Ribosom bebas hadir dalam sitosol, cairan berair di dalam sel dan tidak melekat pada struktur lain.

Ribosom terikat, melekat pada struktur yang dikenal sebagai retikulum endoplasma kasar. Ribosom bebas dan ribosom fungsinya terikat membran menghasilkan protein yang berbeda.

Sementara fungsi ribosom terikat membran menghasilkan protein yang diekspor dari sel untuk digunakan di tempat lain, peran dari ribosom bebas adalah menghasilkan protein yang digunakan di dalam sel itu sendiri.

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.

Apa itu Ribosom Bebas

Ribosom bebas adalah organel yang berperan dalam pembuatan protein dalam sel, tapi tidak seperti ribosom normal, mengapung bebas di sitosol sel. Hal ini berbeda karena ribosom bebas tidak terikat dalam inti sel atau salah satu dari banyak organel tersebut.

Ribosom membuat protein dari asam amino dan terdiri dari asam ribonukleat (RNA) dan protein.

Protein dibuat oleh ribosom bebas yang dilepaskan ke sitosol. Sitosol adalah cairan yang terkandung dalam sel, di mana organel dan elemen lainnya melayang.

Isi non-inti Suatu sel juga disebut sitoplasma. Hal ini berbeda dengan sel prokariotik karena mereka tidak berdinding-lepas inti atau organel dan, karena itu, semua reaksi berlangsung di sitosol.

Saat sitosol sel tinggi glutathione. Ini berarti ribosom bebas tidak dapat memproduksi protein yang tidak memiliki ikatan disulfida. yang membuat Protein ribosom bebas disebut protein sitosol. Semua protein dibuat oleh ribosom bebas digunakan dalam sitosol dan tidak masuk ke inti atau salah satu organel.

Ribosom bebas dapat bekerja secara mandiri, tetapi juga dapat mengumpulkan ke cluster dan kelompok.

Cluster ini disebut polisom, poliribosom atau suatu ergosom. Cluster ini biasanya berkumpul di sekitar mRNA tunggal. Sebuah mRNA adalah RNA untai kode genetik yang bertindak sebagai cetak biru untuk pembuatan protein.

mRNA pada dasarnya adalah sebuah ribosom instruksi manual yang mengandung asam amino urutan yang tepat harus ditempatkan dalam untuk membuat protein yang diinginkan.

Ribosom normal dan ribosom bebas adalah sama dalam struktur. Ada juga beberapa perbedaan antara struktur ribosom yang ditemukan dalam sel prokariotik dan sel eukariotik. Keduanya terdiri dari unit besar dan unit kecil.

Suatu ukuran ribosom diukur dalam satuan Svedberg, disingkat menjadi s. Sebuah unit Svedberg didasarkan pada sedimentasi struktur ribosom di bawah gaya sentrifugal.

Sebuah sel prokariotik memiliki nilai total 70-an. Hal ini terdiri dari bagian besar dengan nilai 50-an dan yang kecil 30-an. Sel eukariotik memiliki nilai 80-an dengan bagian besar senilai 60-an dan satu senilai yang kecil 40-an.

Ketika mereka diukur berdasarkan sedimentasi dan tidak massal, unit Svedberg gabungan mereka biasanya lebih kecil dari nilai-nilai mereka ketika dipisahkan.

Perbedaan antara prokariotik dan eukariotik dalam ukuran ribosom berarti bahwa para ilmuwan telah mampu menciptakan antibiotik yang menargetkan sel-sel prokariotik bakteri, tetapi tidak membahayakan sel-sel eukariotik.

Secara teori, ini mungkin merugikan beberapa ribosom dalam sel eukariotik, juga. Hal ini karena ribosom terkandung dalam kloroplas atau mitokondria mirip dengan yang ditemukan dalam sel prokariotik. Ribosom ini adalah bukti lebih lanjut bahwa kloroplas dan mitokondria adalah sel prokariotik yang diserap dalam sel eukariotik.

Apa itu Ribosom terikat

Ribosom terikat adalah organel yang bertanggung jawab dalam fungsi sintesis protein seluler yang melekat pada retikulum endoplasma (ER) di dalam sel. Retikulum endoplasma disebut RE kasar ketika ada ribosom tertanam di dalamnya.

Ribosom terikat adalah identik dalam struktur ribosom yang mengambang bebas dalam sitosol sel, mereka hanya berbeda dalam tindakan spesifik dari protein yang mereka sintesis.

Misalnya, ribosom yang terikat membran lebih terlibat dalam menciptakan protein yang diekspor melalui eksositosis ke sel dan jaringan lain di seluruh tubuh.

Protein yang diproduksi oleh klasifikasi ribosom ini dapat langsung dimasukkan ke dalam ER kasar, di mana mereka dapat diangkut untuk tindakan ekstraseluler tanpa melalui beberapa langkah.

Protein terikat membran hanya merupakan sebagian kecil dari jumlah ribosom dalam sel, tetapi mereka sangat penting untuk sintesis protein yang rumit dan akhirnya transportasi, yang melibatkan penggabungan sejumlah besar asam amino yang akan diangkut di luar sel.

Janin dan bayi yang baru lahir memiliki ribosom terikat lebih signifikan daripada individu yang lebih tua, dan ini dapat membantu menjelaskan mengapa anak mengasimilasi protein pada tingkat yang lebih cepat, terhitung periode pertumbuhan cepat dan diferensiasi sel.

Semua ribosom, dan khususnya, ribosom terikat, memulai proses transkripsi yang memungkinkan tubuh melaksanakan instruksi yang diterima dari asam deoksi-ribonukleat (DNA). Ilmuwan George Palade adalah orang pertama yang menemukan fungsi yang berbeda dan pola ribosom terikat membran, khususnya dalam transkripsi DNA.

Suatu individual-ribosom terikat adalah kombinasi dari dua unit: lebih kecil, yang melekat pada asam ribonukleat utusan (mRNA), dan lebih besar, yang melekat pada transfer asam ribonukleat (tRNA).

MRNA terbuat dari satu set kodon khusus yang mentransfer informasi ke sistem transkripsi protein dari sisi terkait dari ribosom terikat membran.

Kemudian, semakin besar tRNA akhir ribosom membaca satu set kodon komplementer, yang memulai transfer informasi diterjemahkan. Ribosom bekerja dengan jalan melalui RNA, membaca setiap set kodon ketika bergerak. Pekerjaan ribosom terikat dapat dianggap sebagai penerjemah dari cetak biru individu yang hadir pada saat pembuahan.

Ribosom dengan subunit ribosom besar (merah) dan subunit ribosom kecil (biru). Para rRNA dalam subunit besar (merah) dan protein ribosom (pink) yang akan ditampilkan. rRNA dalam subunit kecil (biru tua) dan protein ribosom (biru muda) juga ditampilkan.

Proses sintesis protein dimulai pada kodon, AUG, yang terletak di dekat ujung mRNA. Ini bergantian dengan ribosom terikat, menciptakan protein dari asam amino yang tersedia. Sintesis protein berakhir ketika satu set protein lengkap telah dibuat. Setelah kegiatan ini, banyak ribosom terikat melepaskan diri dari retikulum endoplasma dan menjadi ribosom bebas.


1 komentar untuk “Struktur dan Fungsi Ribosom, serta Fakta Menarik”

  1. artikelnya bagus dan menarik sekali dan membuat saya semkin penasaran dengan cara membuat protein pada ribosom dengan cara transkiripsi.
    mohon di tampilkan supaya lebih jelas

Komentar ditutup.