Organel Sel: Ribosom dan Fungsi Ribosom

0
13
Ribosom dan Fungsi Ribosom: Ribosom Bebas dan Ribosom yang berhubungan dengan Retikulum endoplasma
Ribosom: Ribosom Bebas dan Ribosom yang berhubungan dengan Retikulum endoplasma

Ribosom : Organel sel tidak bermembran

Organel Ribosom dan Fungsi Ribosom | Ribosom merupakan satu satunya organel sel yang diketahui hingga saat ini tidak memiliki membran plasma. Penemuan ribosom memiliki sejarah tersendiri.

Setelah ditemukannya kromatin yang terdapat dalam inti sel, beberapa sarjana menemukan bahwa terdapat benda benda kecil dalam sitoplasma sel yang memiliki afinitas sama terhadap zat pewarna seperti halnya terhadap kromatin.

Oleh karena itu benda benda tersebut hanya mengikat zat warna basa, maka benda benda tadi atau ribosom disebut sebagai komponen basofil dari sitoplasma sel atau disebut juga sebagai Chromophil substance atau chromodial substance atau dapat artikan menjadi substansi yang mengikat warna.

Organel Ribosom dan Fungsi Ribosom | Oleh karena dalam tahun 1900 diketemukan oleh Garnier sebagai benda benda yang berkaitan dengan kegiatan sel, maka ia menyebutnya ergatoplasma. Apa yang dikemukakan oleh Garnier tersebut, di kemudian hari ternyata terungkap sebagai granular endoplasmic reticulum.

Organel Ribosom dan Fungsi Ribosom | Setelah ditemukan cara perwarnaan reaksi Feulgen dan Rosenbeck pada tahun 1924, ternyata benda benda yang dimaksud Garnier tidak sama dengan butir butir kromatin yang mengandung DNA dalam inti sel, Karenanya struktur tersebut dinamakan benda Feulgen negatif.

Hingga sekarang, cara pewarnaan Feulgen digunakan untuk menguji keberadaan DNA.

Organel Ribosom dan Fungsi Ribosom | Pada pengamatan mikroskop elektron, struktur halus benda benda basofil dalam sitoplasma ternyata mengandung bahan nukleo-protein dengan diameter 15 nm.

Dalam molekul protein tersebut terdapat asam nukleat RNA. Pada awalnya benda benda yang ditemukan dengan mikroskop elektron tersebut dinamakan granula palade yang kemudian disebut granula RNA dan sekarang lazim dinamakan ribosom.

Ribosom dan Fungsi Ribosom: Ribosom Bebas dan Ribosom yang berhubungan dengan Retikulum endoplasma
Ribosom: Ribosom Bebas dan Ribosom yang
berhubungan dengan Retikulum endoplasma

Susunan Ribosom dalam Sitoplasma

Organel Ribosom dan Fungsi Ribosom | Organel sel ini pertama kali dipelajari susunan molekulnya pada tahun 1972 oleh Kurland pada sel prokariotik (tidak memiliki membran inti).

Pada sel prokariotik, ribosom dapat bergerak bebas dalam sitoplasma atau menempel pada gelembung gelembung berdinding membran pada sel eukariotik.

Ribosom- baik yang bebas ataupun yang menempel merupakan organel sel yang berfungsi dalam sintesis protein tahap translasi.

Ribosom yang bebas berguna untuk sintesis protein yang digunakan bukan untuk disekresikan sel melainkan untuk keperluan sel itu sendiri, sedang ribosom yang menempel pada membran untuk sintesis yang sementara waktu disimpan dalam gelembung membran.

Penggunaan protein yang disintesis dalam ribosom bebas tersebut dapat dikelompokkan dalam dua kategori:

  1. Hasil proteinnya untuk bahan sel itu sendiri, contohnya terdapat pada sel sel yang sedang membelah diri.

  2. Hasil proteinnya bukan untuk kepentingan metabolisme sel itu sendiri melainkan tetap dalam sitoplasma dan tidak untuk disekresikan. Protein yang termasuk kategori ini yaitu misalnya hemoglobin yang dibentuk oleh eritroblas yang akan tumbuh menjadi eritrosit.

(Organel Sel) Apabila butir butir ribosom yang bebas tersusun berderet deret dalam satu rangkaian, maka dinamakan sebagai poliribosom. Susunan ribosom dalam poliribosom dapat merupakan gambaran deretan butir butir dalam bentuk spiral.

Jumlah ribosom dalam poliribosom dapat memberikan informasi tentang ukuran molekul protein yang disintesis di tempat itu. Makin banyak jumlah ribosomnya dalam  satu poliribosom makin panjang rantai molekul protein yang disintesis.

Walaupun terdapat 2 jenis ribosom yang berbeda tempat, tetapi kedua kategori ribosom tidak memiliki perbedaan struktur, yaitu keduanya terdiri atas 2 sub unit, yaitu sub unit kecil dan sub unit besar.

Ribosom dan subunit kecil ribosom serta  subunit besar ribosom
Ribosom dan subunit kecil ribosom serta subunit besar ribosom

Organel Ribosom dan Fungsi Ribosom | Kedua subunit tersebut mengandung rRNA (ribosomal RNA) dan protein. Untuk melihat sub unit kecil tersebut dibutuhkan teknik khusus dalam mikroskop elektron.

Walaupun sesungguhnya dalam setiap sitoplasma terdapat ribosom dengan molekul rRNA-nya, namun dengan menggunakan perwarna HE yang diperlukan dalam pengamatan dengan mikroskop cahaya, hanya dalam keadaan tertentu saja ribosom akan memberikan perwarnaan basofilia dalam sitoplasma sel.

Basofilia hanya dapat tampak jelas pada sel sel yang aktif membelah seperti sel sel tumor, sel sel embrio dan sel sel pada daerah regenerasi luka.

Organel Ribosom dan Fungsi Ribosom | Menurut pengamatan Warner dan kawan kawan menggunakan mikroskop elektron, mendapatkan bahwa ribosom yang diperlukan untuk pembentukan hemoglobin dalam eritroblas berkelompok dalam satuan rata rata 5 butir ribosom dalam setiap kelompoknya.

Sesuai dengan struktur molekul hemoglobin, maka pengelompokkan butir butir ribosom dibutuhkan sintesis protein tersebut dengan cara menggabungkan polipeptida sebagai hasil setiap kelompok menjadi sebuah molekul hemoglobin utuh.

Struktur Ribosom: Organel Sel

Ribosom merupakan mesin seluler yang sangat kompleks yang tersusun atas beberapa lusin protein yang hampir sama dengan organisme lainnya serta dengan beberapa molekul RNA yang khusus yang terspesialisasi yang dikenal sebagai rRNA atau RNA ribosomal.

Dengan adanya protein ribosomal dan rRNAs maka terbentuklah subunit besar dan kecil dari ribosom. Oleh sebab itu, ribosom memiliki axis yang lebih panjang dari diameternya, karena tersusun atas dua molekul yang tidak sama besar.

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.

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.

Fungsi Ribosom

Ribosom berfungsi dalam sintesis protein dalam sel dan dapat anda temukan pada semua makhluk hidup hingga tingkatan seluler. Bekerja berdasarkan perintah yang diperoleh dari mRNA (RNA messenger/RNA Duta) menjadi rantai asam amino yang kemudian akan dilipat lipat menjadi sebuah protein yang fungsional seperti enzim.

Demikianlah artikel tentang Ribosom: Struktur Ribosom dan Fungsi Ribosom. 

Sumber Artikel

  • https://en.wikipedia.org/wiki/Ribosome
  • Bruce Alberts, et al. 2002 . The Molecular Biology of the Cell, Edisi Keempat.  Garland Science 
  • Czernilofsky, A; Collatz, E; Stöffler, G; Küchler, E (1974). “PROTEINS AT TRANSFER-RNA BINDING-SITES OF ESCHERICHIA-COLI RIBOSOMES“. 
  • Czernilofsky, A; Collatz, Ekkehard; Gressner, Axel M.; Wool, Ira G.; Küchler, Ernst (1977). “IDENTIFICATION OF TRNA-BINDING SITES ON RAT-LIVER RIBOSOMES BY AFFINITY LABELING“. Molecular and General Genetics (Springer Verlag) 153 (3): 231–235. doi:10.1007/BF00431588. Diambil pada Januari 2012.
  • Czernilofsky, A; Kurland, C.G.; Stöffler, G. (1975). “30S RIBOSOMAL-PROTEINS ASSOCIATED WITH 3′-TERMINUS OF 16S RNA“. 
  • Ben-Shem A, Garreau de Loubresse N, Melnikov S, Jenner L, Yusupova G, Yusupov M (February 2011). “The structure of the eukaryotic ribosome at 3.0 Å resolution“. 
  • Rabl, Leibundgut, Ataide, Haag, Ban (February 2010). “Crystal Structure of the Eukaryotic 40S Ribosomal Subunit in Complex with Initiation Factor 1“. 
  • Czernilofsky, A; Küchler, E; Stöffler, G.; Czernilofsky, P. (1976). “SITE OF REACTION ON RIBOSOMAL-PROTEIN L27 WITH AN AFFINITY LABEL DERIVATIVE OF TRANSFER-RNA-F(MET)”. 
  • Klinge, Voigts-Hoffmann, Leibundgut, Arpagaus, Ban (11 November). “Crystal Structure of the Eukaryotic 60S Ribosomal Subunit in Complex with Initiation Factor 6“. 
  • Ban N, Nissen P, Hansen J, Moore P, Steitz T (2000). “The complete atomic structure of the large ribosomal subunit at 2.4 Å resolution“. Science 289 (5481): 905–20. doi:10.1126/science.289.5481.905. PMID 10937989.
  • Recht MI, Douthwaite S, Puglisi JD (1999). “Basis for bacterial specificity of action of aminoglycoside antibiotics“. EMBO J 18 (11): 3133–8. doi:10.1093/emboj/18.11.3133. PMC 1171394. PMID 10357824.
  •  O’Brien, T.W. (1971). “The General Occurrence of 55S Ribosomes in Mammalian Liver Mitochondria“. J. Biol. Chem. 245: 3409.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here