Deskripsi
Ribosom merupakan partikel padat yang tidak dibatasi membran. Ribosom terdiri dari sub unit besar dan sub unit kecil. Pada bab ini akan dipelejari tentang struktur ribosom dan bagaimana perannya dalam proses sintesis protein.
RIBOSOM
Ribosom merupakan partikel yang kampak/padat, terdiri dari ribonukleoprotein, melekat atau tidak pada permukaan external dari membran RE, yang memungkinkan sintesa protein.
a. Sifatnya
Ø Bentuknya universal, pada potongan longitudinal berbentuk elips.
Ø Pada teknik pewarnaan negatif, tampak adanya satu alur transversal, tegak lurus pada sumbu, terbagi dalam dua sub unit yang memiliki dimensi berbeda.
Ø Dengan ultrasentrifugasi yang menurun pada kedua sub unit ribosom tersebut dapat dipisahkan sehingga dapat penyusunnya dapat dideterminasis. Sub unit-sub unit berasosiasi secara tegak iurus pada bagian sumbu dalam aiur yang memisahkannya.
Ø Setiap sub unit dicirikan oleh koefisiensi sedimentasi yang dinyatakan dalam unit Svedberg (S). Sehingga koefisien sedimentasi dari prokariot adalah 70S untuk keseluruhan ribosom (50S untuk sub unit yang besar dan 30S untuk yang kecil). Untuk eukariot adalah 80S untuk keseluruhan ribosom (60S untuk sub unit besar dan 40S untuk yang kecil).
Ø Dimensi ribosom serta bentuk menjadi bervariasi. Pada prokariot, panjang ribosom adalah 29 nm dengan besar 21 nm. Dan eukariot, ukurannya 32 nm dengan besar 22 nm.
Ø Pada prokariot sub unitnya kecil, memanjang, bentuk melengkung dengan 2 ekstremitas, memiliki 3 digitasi, menyerupai kursi. Pada eukariot, bentuk sub unit besar menyerupai ribosom E. coli.
b. Komposisi Kimia
Asam nukleat ribosom:
- Sub unit besar dibentuk dari protein dan RNA dalam kuantitas yang seimbang, mengandung 2 tipe rRNA, yakni:
• Satu rRNA 28S
• Satu rRNA SS
- Sub unit kecil mengandung r RNA 18s.
Diketahui bahwa, dengan ketiadaan RNA 185, maka sub unit besar tidak dapat berasosiasi pada sub unit kecil. Sedangkan RNA 28s memungkinkan asosiasi tersebut. RNA SS melekat pada sequence asam nukleat ini yaitu tRNA. Bilamana terbaca maka tRNA melekat pada site yang merupakan bagian RNA 285. Perpindahan dari tRNA yang melekat pada molekul mRNA menyebabkan pergerakan translasi mRNA masing-masing.
Protein ribosomal
a. Sub unit kecil (30S prokariot): 21 protein digambarkan berturut-turut dengan huruf S dan satu angka antara 1 dan 21 (S1, S2, S21). Berat moleku130.000 - 40.000 Dalton
b. Sub unit besar: 33 protein dikenal sebagai Li sampai L33. Terlibat dalam:
Ø Translokasi oleh adanya GTP (melekat pada ribosam) yang memberikan energi untuk memindahkan inRNA dan pembebasan tRNA asetil.
Ø Fiksasi (protein L7 dan L1z) dari suatu faktor pemanjangan (EF-6)
Ø Dalam pembentukan suatu ikatan peptida antar rantai peptida yang telah dibentuk dan suatu asetil-NH2 baru.
Ø Dalam konstruksi suatu alur longitudinal, menempatkan rantai protein dengan pembentukan dan melindunginya meiawan enzim proteolitik. Alur ini memiliki panjang sesuai dengan rantai polipeptida 35 asetil-NH2.
SINTESIS PROTEIN
Sebelum pembelahan sel, DNA di dalam kromosom mengganda sehingga setiap sel anak memiliki kromosom yang sama. DNA bertanggungjawab untuk mengkode semua protein. Setiap asam amino di kode oleh satu atau lebih triplet nukleotida. Kode ini dihasilkan dari satu untai DNA melalui proses yang disebut dengan transkripsi. Proses ini menghasilkan mRNA yang akan dibawa keluar dari inti untuk selanjutnya diterjemahkan menjadi protein. Hal ini dapat dilakukan karena pada sitoplasma terdapay kelompok ribosom yang disebut dengan poliribosom. Atau dapat dilakukan pada ribosom yang menempel pada reticulum endoplasma.
Ribosom ini merupakan tempat bagi mRNA di mana mRNA akan terikat. Asam amino untuk sintesis protein akan di bawa ketempat ini oleh RNA transfer (tRNA). Setiap tRNA memiliki triplet yang akan berikatan dengan urutan nuklotida yang sesuai pada mRNA. Sebagai contoh fenil alanin yang terikat pada tRNA yang miliki tiplet AAA (adenin-adenin-adenin) akan berikatan dengan urutan nukleotida yang sesuai pada mRNA yaitu UUU (urasil, urasil, urasil).
Inisiasi
Gambar di bawah memperlihatkan proses inisiasi. Proses tersebut dimulai ketika ribosom subunit kecil berikatan dengan mRNA. Inisiator tRNA yang membawa metionin berikatan pada daerah AUG yang mengkode asam amino metionin. Selanjutnya ribosom sub unit besar akan menempel Pada ribosom subunit kecil. Catatan, sisi A dan sisi P merupakan tempat pengikatan tRNA.
Elongasi
Pada gambar di di bawah terlihat bahwa kompoleh tRNA bergerak dari sisi A ke sisi P. Sisi A meruapakan tempat bagi tRNA berikitnya. Pada contoh ini adalah tRNA yang membawa prolin yang dibawa oleh tRNA yang memiliki kode GGC. tRNA ini akan berpasangan dengan urutan nukleotida CCG pada mRNA. Setelah menempel pada sisi A, metionin dan protein akan diikat oleh ikatan peptida. Selanjutnya tRNA yang pertama (yang membawa metionin) akan meninggalkan ribosom dan tRNA yang membawa prolin akan berpindah kesisi A. Ribosom selanjunya akan bergerak ke triplet berikutnya dengan arah 5' - 3' (ditunjukkan oleh arah panah pada mRNA). Sedangkan tRNA akan bergerak dari arah 3' – 5.
Ribosom selanjutnya akan membaca kode dengan arah 5' - 3' dan menambahkan asam amino pada rantai peptide. Pada gambar tRNA yang membawa glisin yang dikode oleh CCA, berpasangan dengan basa GGU pada mRNA. Proses ini akan berjalan terus sampai mencapai stop codon. Pada gambar di bawah diperlihatkan dengan tanda merah.
Akhir translasi (terminasi)
Ketika robosom mencapai stopkodon, dan tidak ada tRNA yang menempel maka ribosom sub uni kecil dan besar akan terpisah dan meninggalkan mRNA.
Poliribosom
Kelompok ribosom dapat menempel pada mRNA dan setiap ribosom mensintesis satu untui polipeptida.kelompok ini disebut dangan poliribosom.
Ribosom merupakan suatu partikel ribonukleoprotein yang berukuran kecil (20 X 30 nm). Ribosom terdiri dari dua unit. Yang dihasilkan didalan nukleolus. Ribosom meninggalkan inti sebagai unit terpisah melalui pori inti. Ribosom utuh dibentuk di dalam sitoplasma. Penyatuan ribosom di ditoplasma adalah untuk mencegah terjadinya sintesis protein didalam inti. Gambar di atas memperlihatkan kelompok ribosom yang sedang melakukan suinteisi protein.
Gambar di bawah (kiri) memperlihatkan poliribosom yang tikat pada mRNA. Ribosom tersusunt sebagai suatu roset dan ini dapat dilihat dalam sitoplsma dengan menggunakan mikroskop elektron. Pada gambar sebelah kanan memperlihatkan susunan poliribosom pada reticulum endoplasma kasar. Terlihat bahwa rantai polipeptida yang sedang tumbuh (diproyeksikan pada bagian bawah ribosom sub unit besar) menembun membran menuju sisterna dari retikulm endoplasma kasar.
Gambar di bawah memperlihatkan binding site pada reticulum endoplasma kasar. RE kasar memeiliki reseptor yang berikatan dengan ribosom sub unit besar. Reseptor memiliki pori yang memungkinkan protein yang baru disintesis masuk dan disimpan pada sisterna atau lumen RE kasar.
Gambar di bawah memperlihatkan penampang membujur hasil mikroskop elektron.
This. Tampak ribosom pada permukaan luar.Pada bagian dalam kantong (sisterna) terdapat protein yang baru disintesis. Struktur detail ribosom tidak tampak pada gambar. Ribosom terlihat seperti bola yang tidak teratur pada sisi luar membran.
RANGKUMAN
Ribosom merupakan partikel yang kampak/padat, terdiri dari ribonukleoprotein, melekat atau tidak pada permukaan external dari membran RE, yang memungkinkan sintesa protein.
Bentuknya universal, pada potongan longitudinal berbentuk elips. Pada teknik pewarnaan negatif, tampak adanya satu alur transversal, tegak lurus pada sumbu, terbagi dalam dua sub unit yang memiliki dimensi berbeda.
Setiap sub unit dicirikan oleh koefisiensi sedimentasi yang dinyatakan dalam unit Svedberg (S). Sehingga koefisien sedimentasi dari prokariot adalah 70S untuk keseluruhan ribosom (50S untuk sub unit yang besar dan 30S untuk yang kecil). Untuk eukariot adalah 80S untuk keseluruhan ribosom (60S untuk sub unit besar dan 40S untuk yang kecil).
Sintesis proten terdiri dari tiga tahap inisiasi, elongasi dan terminasi
