Fungsi Ribosom, Bagaimana struktur ribosom baik pada sel eukariot dan prokariot serta apa itu ribosom. Pertanyaan pertanyaan tersebut akan berusaha saya jawab pada artikel kali ini.
Pengertian Ribosom
Apa pengertian ribosom? Ribosom, berdasarkan sejarah penemuannya, oleh Goerge Emil Palade, Albert Claude dan Christian de Duve, pertamanya dinamai dengan istilah mikrosom dan ribonukleoprotein. Kemudian pada akhirnya namanya diganti menjadi Ribosom agar mudah disebut lebih enak didengar.
Pengertian ribosom adalah kompleks makromolekul tak bermembran yang terdiri atas dua sub unit yang ada pada setiap sel hidup sebagai tempat terjadinya sintesis protein dan tersusun atas ribosomal RNA dan kompleks protein.
Pengertian ribosom diatas sudah mencakup bentuk dan struktur ribosom dan juga fungsi ribosom serta penyusun ribosom. Saya rasa ini adalah definisi yang cukup untuk menggambarkan apa itu ribosom dan membedakannya dengan organel sel lainnya.
Apakah Ribosom Organel atau Bukan
Pertanyaan ini sering melintas dikepala saya ketika mempelajari biologi sel khususnya pada bagian sitoplasma dan organel organel sel yang ada pada sel hewan dan sel tumbuhan.
Diketahui bahwa dalam penjelasan masalah organel sel, dikenal adanya dua jenis yaitu organel sel bermembran dan organel sel tak bermembran. Dan kita ketahui bahwa ribosom adalah berdasarkan pengertian ribosom diatas tidak bermembram. Hal tersebut menekankan bahwa ribosom adalah organel.
Apabila ribosom adalah organel, itu artinya, ribosom adalah satu satunya organel yang ada disetiap sel hidup, baik pada sel eukariot dan juga pada sel prokariot (bakteri).
Tapi bagaimana dengan ribosom yang ada dalam mitokondria dan kloroplas? Apakah mereka adalah organel dalam organel? Kedua keadaan tersebutlah yang sampai saat saya menulis artikel ini masih bertanya tanya.
Apakah ilmu yang kita pelajari selama ini tentang ribosom sebagai organel sel salah? apakah boleh untuk suatu organel berada dalam suatu organel lain?
Salah satu jawaban yang dapat menenangkan pikiran saya adalah salah satu definisi organel yaitu setiap struktur intraseluler yang fungsional adalah sebuah organel. Bila definisi ini yang kita gunakan maka ribosom adalah organel sel, tanpa pengecualian. Karena fungsi ribosom yang sangat penting dan tidak tergantikan.
Alasan kenapa ribosom tak bermembran, nanti akan saya jelaskan pada bagian struktur dan fungsi ribosom.
Struktur Ribosom
Agar saya tidak terlalu jauh membahas tentang struktur ribosom, saya akan membatasi penjelasan ini pada ribosom eukariot dan ribosom prokariot saja. Adapun tentang struktur ribosom yang ada di dalam organel lain seperti mitokondria dan kloroplas, tidak akan jelaskan disini.
Struktur ribosom terdiri tersusun atas dua bahan utama yaitu ribosomal RNA dan kumpulan protein protein (yang berbeda tergantung spesiesnya). Dua bahan utama tersebut berikatan sedemikian rupa.
Semua ribosom baik itu bakteri maupun sel hewan dan sel tumbuhan, terbagi atas 2 subunit yang disebut subunit besar dan subunit kecil (large unit dan small unit). Tiap ukuran subunit tersebut berbeda tergantung jenis sel dan lokasi ribosom tersebut.
Agar anda tidak salah paham, pada ukuran ribosom, peneliti gunakan satuan Svedberg. Svedberg adalah unit pengukuran berdasarkan tingkat sendimentasi yang muncul akibat sentrifugasi. Jadi bukan berdasarkan ukuran berdasarkan bentuk aslinya.
Oleh karena itu ketika kalian menambahkan ukuran dua sub unitnya, pasti akan berbeda ukuran ribosom yang lengkapnya. Contoh ukuran ribosom eukariot lengkap adalah 80S, sub unitnya 60S dan 40S. Bila ditambah harusnya jadi 100S ketika bergabung. Tapi tidak, karena svedberg bukan ukuran berat ataupun ukuran panjang. Artinya svedberg berbeda dengan Angstrom.
Dikarenakan adanya perbedaan antara ukuran ribosom dan ukuran subunit ribosom pada sel eukariot dan prokariot, maka saya akan jelaskan struktur ribosom satu satu. Mulai dari struktur ribosom eukariot.
Struktur Ribosom Eukariot
Ribosom sel eukariot pada daerah sitoplasma disebut dengan 80S ribosom. Nama tersebut berdasarkan ukuran ribosomnya yaitu 80 Svedberg. Ribosom sitoplasma sel eukariot seperti sel hewan dan sel tumbuhan, berukuran 80S dan terdiri atas 2 sub unit yang berbeda ukuran, bukan sama besar.
Berdasarkan pengamatan menggunakan mikroskop elektron, diamater ribosom sel eukariot (sel hewan, sel tumbuhan dan sel bermembran sel lainnya) adalah 25 hingga 30 nm (250 – 300 Angstrom).
Ukuran sub unit kecil ribosom sitoplasma sel hewan dan sel tumbuhan (dan semua sel eukariot) adalah 40S. Sub unit kecil tersebut disusun oleh 18S RNA (1900 nukleotida) dan 33 protein. Nukleotida adalah penyusun dari asam amino.
| Ukuran Ribosom | subunit | rRNAs | Protein ribosom |
| 80S | 60S | 28S (4718 nukleotida) | 40 Protein |
| 5,8S (160 nukleotida) | |||
| 5S (120 nukleotida) | |||
| 40S | 18S (1874 nukleotida) | 33 protein |
Pada sub unit besar ribosom sel eukariot, ukuran ribosom sub unit besar adalah 60S. Sub unit besar tersebut tersusun atas 5S RNA (120 nukleotida), 28S RNA (4700 nukleotida), 5,8S RNA (160 nukleotida) dan 49 protein.
Berat ribosom ketika dua sub unit bergabung adalah sekitar 650 berat molekul hemoglobin (J.Koolman)/
Pertanyaan kemudian muncul, Kenapa ribosom terdiri atas dua subunit? Ini saya tidak bisa jawab, dan bahkan tidak ada peneliti yang bisa menjawabnya. Intinya kodon start dan RNA pertama kali melekat pada sub unit kecil dan kemudian ditutup oleh sub unit besar dan mulailah translasi mRNA menjadi protein.
Struktur Ribosom Prokariot
Struktur ribosom prokariot berbeda dengan struktur ribosom eukariot. Hal ini dapat anda lihat pada lebih kecilnya ukuran svedberg ribosom sel prokariot.
Ukuran ribosom sel prokariot adalah 70S. Semua ribosom bakteri, berukuran 70S. Berdasarkan pengamatan mikroskop elektron, diameter ribosom sel prokariot (bakteri) adalah 20 nm (200 Angstrom).
Ukuran sub unit kecil ribosom bakteri E.Coli adalah 30S dan tersusun atas 16S rRNAs (1542 nukleotida) dan 21 protein. Sedangkan ukuran unit besar ribosom bakteri adalah 50S yang tersusun atas 23S rRNAs (2904 nukleotida),5S (120 nukleotida) dan 31 protein.
| Ukuran ribosom | Subunit | rRNAs | Protein ribosom |
| 70S | 50S | 23S (2904 nukleotida) | 31 protein |
| 5S (120 nukleotida) | |||
| 30S | 16S (1542 nukleotida) | 21 protein |
Selain ribosom pada sitoplasma sel, ribosom juga terdapat dalam organel organel seperti mitokondria. Ribosom pada mitokondria disebut mitoribosom, sedangkan ribosom dalam kloroplas disebut plastoribosom. Ukuran ribosom tersebut sama dengan ukuran ribosom bakteri yaitu 70S, strukturnya pun hampir sama.
Fungsi Ribosom
Dengan mengetahui fungsi ribosom, mungkin banyak orang yang akan menganggap ribosom sebagai organel yang tidak kalah penting dengan organel lainnya.
Organel ribosom tentu saja sangat penting dan memiliki fungsi yang sangat esensial untuk kelangsungan makhluk hidup. Pentingnya ribosom terlihat dari adanya ribosom dalam setiap sel hidup yang ada di dunia. Mulai dari bakteri hingga sel tumbuhan dan sel hewan. Setiap sel yang hidup mengandung ribosom. Bahkan organel organel sel tertentu mengandung ribosom.
Jadi, apa saja fungsi ribosom itu? Silahkan anda baca dibawah ini.
Fungsi Ribosom : Sintesis Protein
Ribosom memiliki fungsi dalam sintesis protein. Tepatnya organel yang berperan dalam translasi mRNA menjadi asam amino dan kemudian protein. Protein tersebut selanjutnya akan digunakan oleh bagian bagian sel untuk menjaga kelangsungan hidup sel.
Dikarenakan protein dan asam amino adalah kebutuhan utama sel (selain energi kimia,ATP), dalam menyusun perangkat perangkat selnya, contohnya sangat penting dalam pembelahan sel, maka fungsi ribosom ini sangatlah penting bagi sel.
Tidak ada sel yang dapat hidup dan bertahan hidup tanpa kemampuan untuk sintesis protein. Hal inilah yang membuat ribosom ada disetiap sel. Bahkan pada bakteri.
Hal inilah yang mungkin membuat ribosom tidak bermembran, dikarenakan fungsinya dalam sintesis protein. Dilihat dari proses sintesis protein, mRNA akan digunakan sebagai cetakan dalam sintesis protein tersebut. Sub unit kecil tersebut akan berikatan dengan kodon start dan mRNA. Kemudian akan ditutup oleh sub unit besar.
Ketika ribosom bermembran, maka mRNA akan membutuhkan mekanisme transportasi khusus ketika akan memasuki ribosom, dan hal tersebut akan sangat tidak efisien dan sangat merusak keseimbangan alam. Akan sangat tidak efisien dan rugi bila untuk menghasilkan protein (polipeptida tepatnya) dan harus menyediakan protein terlebih dahulu.
Fungsi Ribosom : Katalisator Biologis
Fungsi ribosom yang lain adalah katalisator biologis dari dua proses yang sangat penting dalam kehidupan sel yaitu peptidyl transfer dan peptidyl hydrolysis.
Katalisator dalam Peptidyl transfer adalah fungsi dari ribosom yang artinya menurunkan energi yang dibutukan dalam pembentukan formasi ikatan peptida saat terjadinya sintesis protein.
Katalisator dalam peptidyl hydrolysis adalah fungsi dari ribosom yang artinya menurunkan energi yang dibutuhkan dalam pelepasan protein yang telah sempurna dari peptydil tRNA ketika translasi telah selesai. sumber : The Mechanism of Peptidyl Transfer Catalysis by the Ribosome
Saya tidak bisa memberikan penjelasan yang lebih jauh tentang hal ini. Artikel artikel ilmiah yang tersebar di Internet menjelaskan dalam bahasa yang cukup memusingkan, saya minta maaf atas hal ini.
Fungsi Ribosom Membantu dalam Pelipatan Protein
Fungsi ribosom yang satu ini sampai saat ini masih belum dapat diamati secara langsung karena sangat kecil.
Walaupun begitu, pelipatan protein atau protein folding adalah hal yang terjadi pada protein sehingga protein yang dihasilkan oleh ribosom yang berbentuk linear (garis atau benang) dapat menjadi formasi 3 dimensi.
Pelipatan protein ini membuat protein yang kita kenal sekarang, yaitu bentuk primer, bentuk sekunder, bentuk tertiar, dan quarternar. Protein yang fungsional adalah protein yang telah mengalami pelipatan ini.
Apabila suatu protein gagal terlipat menjadi formasi 3 dimensi yang seharusnya, protein tersebut menjadi tidak aktif. Bahkan beberapa peneliti menemukan bahwa protein yang salah terlipat dapat menyebabkan mutasi dan bahkan berbahaya.
Penyakit saraf dan beberapa penyakit dipercaya akibat adanya akumulasi fibril amiloid yang terbentuk akibat protein yang salah lipat (misfolded proteins).
Pelipatan protein ini ditemukan terjadi bahkan ketika sintesis atau translasi sedang berlangsung di ribosom.
Menyediakan Protein Untuk Retikulum Endoplasma
Kita ketahui bersama, retikulum endoplasma ada dua jenis yaitu halus dan kasar. Retikulum endoplasma kasar kita ketahui disebut begitu karena terdapat ribosom yang melekat pada membran retikulum endoplasma.
Pada gambar terlihat bahwa bagian ribosom yang mengeluarkan protein masuk ke dalam membran retikulum endoplasma. Ini memudahkan bagi retikulum endoplasma dalam menyediakan kebutuhan proteinnya dalam melakukan fungsi dan kerjanya.
Lokasi Ribosom
Ribosom menurut lokasinya terbagi atas dua jenis yaitu
Ribosom bebas
Ribosom bebas adlaah ribosom yang ada dalam sitosol (cairan sitoplasma) kecuali terdapat pada organel dan inti sel. Protein yang terbentuk pada ribosom bebas akan terlepas ke sitosol.
Ribosom Terikat membran
Ribosom terikat membran adalah letak ribosom dan jenis ribosom yang melekat pada organel retikulum endoplasma. Pada sel eukariot contohnya sel hewan dan sel tumbuhan,ribosom dapat retikulum endoplasma dan disebut retikulum endoplasma kasar.
Protein yang terbentuk pada jenis ribosom ini akan langsung masuk kedalam retikulum endoplasma dan kemudian dihantarkan ke tujuannya.
Pada sel eukariot seperti sel hewan, vesikel akan membawa protein dari retikulum endoplasma dan kemudian dihantarkan menuju badan golgi.
Pengertian ribosom adalah kompleks makromolekul tak bermembran yang terdiri atas dua sub unit yang ada pada setiap sel hidup sebagai tempat terjadinya sintesis protein dan tersusun atas ribosomal RNA dan kompleks protein.
Sintesis protein atau polipeptida, pelipatan protein. Baca lebih jauh pada artikel diatas.
70S dan terdiri atas 50S sub unit besar dan 30 sub unit kecil.
80S dan terdiri atas 60S sub unit besar dan 40S sub unit kecil.
