Ribosom adalah salah satu organel yang berukuran kecil dan padat dalam sel yang berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Ribosom berdiameter sekitar 20 nm serta terdiri atas 65% RNA ribosom (rRNA) dan 35% protein ribosom (disebut Ribonukleoprotein atau RNP). Organel ini menerjemahkan mRNA untuk membentuk rantai polipeptida (yaitu protein) menggunakan asam amino yang dibawa oleh tRNA pada proses translasi.
Di dalam sel, ribosom tersuspensi di dalam sitosol atau terikat pada retikulum endoplasma kasar, atau pada membran inti sel. Ribosom adalah komponen sel yang membuat protein dari semua asam amino. Salah satu prinsip utama biologi, sering disebut sebagai “dogma sentral,” adalah DNA yang digunakan untuk membuat RNA, yang, pada gilirannya, digunakan untuk membuat protein. Urutan DNA gen disalin ke RNA mRNA. Ribosom kemudian membaca informasi dalam RNA dan menggunakannya untuk membuat protein. Proses ini dikenal sebagai translasi; yaitu, ribosom “menerjemahkan” informasi genetik dari RNA menjadi protein.
Ribosom melakukan hal ini dengan mengikat sebuah mRNA dan menggunakannya sebagai template untuk urutan yang benar asam amino pada protein tertentu. Asam amino yang melekat pada RNA transfer tRNA molekul, yang masuk salah satu bagian dari ribosom dan mengikat ke urutan messenger RNA. Asam amino terlampir yang kemudian bergabung bersama oleh bagian lain dari ribosom. Ribosom bergerak sepanjang mRNA, “membaca” urutan dan menghasilkan rantai asam amino. Ribosom terbuat dari kompleks dari RNA dan protein.
Ribosom dibagi menjadi dua subunit, satu lebih besar daripada yang lain. Mengikat subunit kecil untuk mRNA, sedangkan mengikat subunit yang lebih besar kepada tRNA dan asam amino. Ketika selesai membaca mRNA ribosom, kedua subunit terpecah. Ribosom telah diklasifikasikan sebagai ribozim, karena RNA ribosomal tampaknya paling penting bagi aktivitas transferase peptidil yang menghubungkan asam amino bersama. Ribosom dari bakteri, archaea dan eukariota tiga domain kehidupan di Bumi, memiliki struktur secara signifikan berbeda dan urutan RNA.
Perbedaan-perbedaan dalam struktur memungkinkan beberapa antibiotik untuk membunuh bakteri oleh ribosom menghambat mereka, sementara meninggalkan ribosom manusia tidak terpengaruh. Ribosom dalam mitokondria sel eukariotik mirip pada bakteri, yang mencerminkan asal usul evolusi kemungkinan organel ini berasal dari kata ribosom asam ribonukleat. Ribosom tidak memiliki membran (selaput). Hal ini disebabkan antaralain: 1. Ribosom merupakan organel terkecil. 2. Untuk membuat membran (selaput) harus terdiri dari lipid (lemak) dan protein, sedangkan pada ribosom hanya terdapat protein.
Fungsi Ribosom
Fungsi ribosom dalam sel adalah untuk mensintesis protein dan membuat protein. Setiap sel setidaknya membutuhkan ratusan protein hasil dari produksi ribosom. Pada proses pembuatan protein untuk memenuhi kebutuhan protein dalam sel, diperlukan petunjuk dalam pembuatannya. Petunjuk yang diperlukan oleh ribosom berasal dari inti yang berbentuk RNA. RNA Messenger (mRNA) mengandung kode-kode khusus yang bertindak seperti sebuah resep untuk memberitahu ribosom bagaimana membuat protein
Pada proses sintesis protein, ribosom mengelompok menjadi polisom. Sebagian besar protein hasil sintesis protein yang dihasilkan oleh ribosom bebas akan berfungsi saat masuk ke dalam sitosol. Sedang ribosom terikat umumnya membuat protein yang dimasukkan ke dalam membran, untuk pembungkusan dalam organel tertentu seperti lisosom atau dikirim ke luar sel.
Ribosom bebas maupun terikat secara struktural identik dan dapat saling bertukar tempat. Sel dapat menyesuaikan jumlah relatif dari masing-masing jenis ribosom begitu metabolismenya berubah.
Struktur Ribosom Eukariotik
Organisme eukariot memiliki 80S ribosom, disusun atas subunit kecil berukuran 40S dan subunit besar 60S. Unit kecil (40S) mengandung sebuah 18S RNA (mengandung 1900 nukleotida) dan 33 protein.
Subunit besar tersusun atas sebuah 5S RNA (mengandung 120 nukleotida), 28S RNA (tersusun atas 4700 nukleotida), sebuah subunit 5.8S RNA (160 nukleotida) dan 46 protein.
Pada organisme eukariot, ribosom dapat ditemukan pada kloroplas dan mitokondria. Ribosom pada organel tersebut berukuran 70S. Salah satu alasan inilah yang membuatnya menjadi dasar para peneliti mengatakan bahwa mitokondria dan kloroplas merupakan bakteri yang melakukan endosimbiotik.
Perbedaaan ukuran dari ribosom organisme eukariotik dan bakteri (prokariotik) digunakan dalam industri farmasi khususnya antibiotik. Dengan hanya menyerang ribosom yang berukuran 70S yang dimiliki bakteri sehingga sel eukariotik tetap aman karena berukuran 80S.
Lalu bagaimana dengan mitokondria sel eukariotik yang memiliki ribosom berukuran sama dengan bakteri? Tidak terjadi apa apa, hal ini karena terdapat membran ganda pada mitokondria sehingga antibiotik tidak mampu masuk.
Struktur Ribosom Prokariotik/Bakteri
Struktur ribosom pada organisme prokariotik berdiameter sekitar 20 nm atau 200 Amstrong dan tersusun atas 65 % rRNA dan 35 % protein ribosomal. Sedangkan struktur ribosom eukariotik berdiamater sekitar 25 hingga 30 nm atau 250-300 amstrong dengan ratio antara rRNA dan protein mendekati satu.
Ribosom prokariotik berukuran 70 S tersusun atas unit kecil 30S dan unit besar 50S. Subunit kecil (30S) mengandung sebuah 16S RNA yang tersusun atas 1540 nukleotida yang terikat pada 21 protein. Subunit besar tersusun atas subunit 5S RNA yang tersusun atas 120 nukleotida, sebuah RNA subunit 23S yang tersusun oleh 2900 nukleotida dan terakhir 31 protein.
Ribosom bakteri tersusun atas satu atau dua rantai rRNA. Kemudian, ribosom eukariotik mengandung satu atau tiga molekul rRNA yang berukuran besar dan beberapa molekul protein kecil. Berdasarkan metode Kristallografik, terbukti bahwa tidak terdapat protein pada ribosom yang digunakan pada sintesis polipeptida pada inti sel.
Ini membuktikan bahwa komponen protein dari ribosom tidak ikut serta secara langsung dalam katalisasi pembentukan formasi peptida, akan tetapi lebih bertindak sebagai penumpuk atau susunan yang dapat mendorong kemampuan rRNA dalam mensintesis protein (berhubungan dengan ribozyme).
Unit pengukuran yang digunakan pada ribosom dinamakan unit Svedberg. Ini berdasarkan tingkat sendimentasi sentrifugasi, bukan berdasarkan ukuran. Oleh karena itu jumlah dari kedua subunit ribosomal tidak merupakan penjumlahan, contohnya ribosom prokariotik berukuran 70S yang tersusun atas 50S dan 30S.