RIBOSOM

BY: BIOLOGI 1 '12 IAIN RF PALEMBANG

Kelompok 3 :

1. Afrita Hartanti
2. Ari Muhamad Isbilly
3. Ayu Kurnia Lady Ultari
4. Ayu Pujiastuti
5. Dea Asih Suprianti

RIBOSOM

Masih ingatkah tentang organela yang disebut ribosom? Ribosom adalah suatu organel sel yang banyak menempel pada reticulum endoplasma kasar (REK). Masih ingatkah fungsinya? Ribosom terlibat dalam proses sintesis protein. Pada ribosom akan terjadi proses penerjemahan kode-kode genetik (kodon) yang dibawa oleh mRNA. Selama proses penerjemahan ribosom menempel dan bergeser sepanjang molekul mRNAdari ujung 5’-3’. Dalam penerjemahan tersebut akan terlibat tRNA yang membawa antikodon, tRNA tersebut menggendeng asam amino. Jumlah ribosom sendiri sangat banyak, tetapi jumlahnya bervariasi tergantung pada macam organismenya. Ribosom dibangun dari molekul protein dan rRNA. Hasil pengamatan dengan mikroskop elektron dalam bentuk tiga dimensi dan teknik pewarnaan tertentu menunjukkan bahwa ribosom sebenarnya adalah gabumgan dari subunit kecil dan subunit besar (Sumadi. dan aditya marianti. 2007).

Ribosom merupakan partikel kecil padat-elektron, yang berukuran sekitar 20 x 30 nm. Ribosom terdiri atas 4 segmen rRNA dan sekitar 80 protein yang berbeda. Ribosom mitokondria (dan kloroplas), seperti ribosom prokariotik, agak lebih kecil dengan konstituen yang lebih sedikit. Semua ribosom terdiri atas dua subunit yang berbeda ukuran. Pada sel eukariotik, molekul RNA kedua subunit disintesis dalam nucleus. Sebagian besar proteinnya dibuat di dalam sitoplasma dan kemudian memasuki inti dan bergabung dengan rRNA. Subunit tersebut kemudian meninggalkan inti, melalui pori-pori inti, masuk ke dalam sitoplasma dan ikut serta dalam pembuatan protein (Mescher. 2012).

Dalam pengamatan pada sitoplasma dapat dilihat adanya granula-granula yang banyak sekali dalam sitoplasma yang mempunyai sifat mengikat zat warna basis. Granula ini mula-mula dinamakan komponen basofil dari sitoplasma atau Chromopphil substance atau Chromodial substance dan kemudian juga dinamakan granula palade yang sekarang kita kenal sebagai ribosom. Pada sel-sel kelenjar tampak bahwa granula berwarna yang mengikat zat warna basis ini tampak lebih padat pada dasar sel, sedangkan pada sel saraf akan menggerombol membentuk bangunan yang sekarang dikenal sebagai badan-badan dari Nissle. Tahun 1900, Garnier meneliti granula ini mendapatkan bahwa benda ini mempunyai kaitan erat dengan kegiatan sel sehingga dinamakan ergastoplasma. Ternyata kemudian apa yang diketemukan oleh Garnier ini sebenarnya adalah retikulum endoplasma yang pada dindingnya menempel banyak sekali ribosom. Dari hasil penelitian para ahli ternyata bahwa ribosom ini mengandung banyak asam nukleat yang berada dengan yang terdapat dalam kromatin dalam inti sel. Setelah dilakukan penelitian dengan menggunakan reaksi Fuelgen ternyata bahwa asam nukleat ini bersifat Fuelgen negative  (Sumadi. dan aditya marianti. 2007).

STRUKTUR RIBOSOM

Ribosom berbentuk globular dengan diameter sekitar 250 sampai 350 nm. Ribosom mampu menyebarkan maupun menyerap elektron dengan sangat kuat sehingga mikroskop electron dapat digunakan secara intensif untuk meneliti ribosom lebih dalam. Sebenarnya selain dengan mikriskop elektron, ribosom dapat diteliti dengan berbagai cara antara lain dengan defraksi sinar X, sentrifugasi atau pemusingan, maupun dengan imunositokimia. Analisis biokomia juga biasa dilakukan untuk mengetahui jumlah dan mengidentifikasi protein-protein dalam sub unit ribosom.

Ribosom ditemukan baik pada sel prokariota maupun eukariota. Padas el Prokariota ribosom terdapat bebas di sitosol, sedangkan pada sel eukariota selain terdapat bebas di sitosol juga terdapat di matriks mitokondria, stroma kloroplas atau menempel pada permukaan membran REK. Hasil penelitian secara biokimia menunjukkan bahwa ribosom sel-sel prokariota memiliki massa molekul yang lebih kecil jika dibandingkan dengan massa molekul ribosom pada sel eukariota. Hasil ini didapat dengan analisis sedimentasi. Analisis ini mendasarkan pada pengukuran laju pengendapan suatu molekul di dalam larutan kental biasanya larutan sukrosa yang dipusing dalam kecepatan yang sangat tinggi. Koefisien sedimentasi dinyatakan dalam S yaitu unit Svedberg, ribosom sel prokariota memiliki koefisien sedimentasi 70S, sedangkan sel eukariota koefisien sedimentasinya 80S. Selain koefisien Svedberg, laju pengendapan juga dipengaruhi oleh faktor-faktor lain yaitu berat molekul, bentuk makromolekul, atau rakitan, makromolekulnya. Beberapa buah ribosom terkadang berkumpul membentuk lingkaran-lingkaran kecil disebut polisom. Hasil pengamatan dengan teknik pewarnaan negatif dan pengamatan dengan mikroskop electron menghasilkan petunjuk bahwa ribosom terdiri dari dua bagian yang tidak sama besar (Sumadi. dan aditya marianti. 2007).

Ribosom subunit kecil, tampilannya mirip embrio yaitu seperti memiliki kepala dan badan yang dihubungkan dengan leher yang pendek. Leher tersebut dibentuk dengan takikan (sedikit lekukan) pada satu sisi dan lekukan yang dalam pada sisi yang lain. Badannya berbentuk batang yang membengkak. Pada subunit kecil terdapat daerah pada satu sisi bagian ini menempel pada subnit besar.

Analisis kimia pada subnit-subnit ribosom tersebut menunjukkan bahwa subnit besar ribosom sel-sel prokariotik mengandung dua molekul rRNA masing-masing dengan koefisien sedimentasi 23S dan 5S, selain rRNA juga terdapat 31 sampai 34 macam protein. Sedangkan pada subunit kecil ribosom hanya mengandung sebuah rRNA dengan koefisien sedimentasi 16S dan 21 macam protein. Pada eukariota, ribosomnya terdiri dari dua subunit yaitu sub unit besar dan sub unit kecil. Subunit besar mempunyai tiga buah rRNA masing-masing dengan koefisien sedimentasi 28S, 5S, 8S, dan 5S serta mengandung 45-49 macam protein. Sedangkan subunit kecil hanya memiliki satu rRNA dengan koefisien sedimentasi 18S dan 33 macam protein (Sumadi dan aditya.2007).

REAKSI FUELGEN

Reaksi Fuelgen ini diketemukan pada tahun 1924 oleh Fuelgen dan Rosenback yang digunakan untuk pewarnaan zat-zat yang ada dalam inti sel terutama kromosom. Reaksi ini sebenarnya berdasarkan atas reaksi Schiff yaitu suatu reaksi yang digunakan untuk mendeteksi adanya aldehid dengan menggunakan bahwa pewarna “fuchsin basis”. Fuchsin basis yang berwarana biru ungu bila ditambahkan dengan HCI dan Natrium bisulfit maka akan terjadi asam bisulfit yang mampu menghilangkan warna fuchsin basis karena terjadi leuco fuchsin basis. Apabila leuco fuchsin basis diberi aldehid maka akan terbentuk lagi fuchsin basis yang berwarna biru ungu. Reaksi inilah yang digunakan sebagai dasar untuk membedakan DNA dan RNA. Hal ini disebakan karena DNA akan mengalamai hidrolisa ringan bila diberi asam HCI dengan menghasilkan aldehid sedangkan RNA tidak. Jadi DNA bersifat Fuelgen positif sedabgkan RNA bersifat Fuelgen negatif. Setelah ditemukan mikroskop elektron maka penelitian tentang granula ini menjadi lebih meningkat dan ternyata bahwa granula palade atau granula RNA yang sekarang dikenal sebagai ribosom ini merupakan benda-benda halus yang terdiri atas nukleoprotein dengan dimeter sekitar 15 milimikron. Di dalam sitoplasma ribosom terdapat dalam dua bentuk, yaitu bebas dalam matriks sitoplasma terdapat menempel pada dinding/membran gelembung-gelembung terutama retikulum endoplasma. Ribososm yang terdapat bebas terdapat dalam sitoplasma berfungsi untuk mengadakan sintesis protein yang akan digunakan sendiri oleh sel yang nantinya akan digunakan untuk pertumbuhan sel dan pembelahan sel (Dr. Juwono.

FUNGSI RIBOSOM

Ribosom yamg menempel pada retikulum endoplasma berfungsi untuk mengadakan sintesis protein yang akan dikeluarkan dari sel melalui organel yang mempunyai fungsi sekresi. Adakalahnya dalam sitoplasma dijumpai ribosom yang tersusun berderet dengan satu sama lain dihubungkan oleh semacam benang halus yang dinamakan poliribosom dan ini mempunyai fungsi untuk mengadakan sintesis protein yang lebih kompleks. Sebagai contoh, apa yang dikemukakan oleh Warner bahwa pada pembentuk hemoglobin di dalam sel eritroblas, ribosom rata-rata berderet membentuk poliribosom yang masing-masing mengandung 5 butir ribosom (Campbell. 2004).

Hal ini rupanya berguna untuk menggabungkan polipeptid-polipeptid dari beberapa rantai sehingga terbentuk molekul hemoglobin.  Di atas telah disinggung bahwa fungsi utama ribosom ialah untuk mengadakan sintesis protein. Dalam melaksanakan tugasnya ini ribosom dikontrol oleh inti sel yang menghasilkan RNA yang disebut “mesenger RNA” atau mRNA dan dibantu oleh “transfer RNA” atau tRNA yang berfngsi untuk mengikat asam-asam aino yang ada dalam sitoplasma. Jadi pada prinsipnya ada 3 macam jenis RNA yang aktif dalam sintesis protein yaitu mRNA yang berasal dari inti sel, tRNA yang terdapat bebas dalam sitoplasma dan “ribosomal RNA” atau rRNA yang terdapat dalam ribosom. Kerjasama dari ketiga macam RNA inilah yang akan menentukan jenis, struktur dan sifat dari protein yang akan disintesis. Mesenger RNA mempunyai susunan molekul hampir sama dengan DNA karena mRNA ini merupakan hasil “cetakan” molekul DNA atu molekul mRNA merupakan bentuk komplementer molekul DNA yang dipakai sebagai polanya. Pembentukan molekul mRNA dengan menggunakan molekul DNA sebagai polanya dinamakan proses transkripsi yaitu untuk memindahkan informasi yang berupa kode dengan membutuhkan enzim RNA polimerase. mRNA yang terbentuk ini kemudian meninggalkan inti sel melewati porinya masuk ke dalam sitoplasma. Transfer RNA merupakan kelompok RNA yang terdiri ats molekul kecil yang seperti halnya mRNA dibuat inti sel dan berfungsi untuk mengenali mRNA sekaligus mengenali asam amino yang khusus yang sesuai dengan mRNA. Jadi mRNA kemudian membawanya ke ribosom. Ribosom RNA merupakan RNA terbanyak dalam sebuah sel dan juga diibuat dalam inti sel dan kemudian menempati tempatnya dalam ribosom. Ribosom sebagai tempat sintesis protein sekaligus merupakan mesin yang mengatur dan memilih komponen-komponen yang terlibat dalam sintesis protein. Ribosom pada dasarnyamempunyai dua sub unit yaitu sub unit besar yang akan mengikat tRNA dan sub unit kecil yang akan mengikat mRNA. Pada gambar 6.1. menunjukan sebutir ribosom dengan sub unit besar dan kecil yang masing-masing berhubungan/terkait dengan tRNA dan dengan mRNA dan juga dengan asam amino dalam proses sintesis protein. Ribosom yang menempel pada retikulum endoplasma memasukkan hasil produksinya ke dalam retikulum endoplasma.Sintesis protein dalam ribosom ini akan banyak dibahas dalam bintang ilmu lain yaitu Biokimia. Di atas telah dikatakan bahwa ribosom mempunyai sifat mengikat zat warna basis tetapi ternyata pada hasil penelitian dengan menggunakan pewarnaan Hematoxylen Eosin (H.E.) tidak selamanya demikian. Ribosom bebas terdapat dalam sel hidup akan mengikat zat warna basis tetapi pada pewarnaan HE pada sel tumor ribosom tidak mengikat zat basis. Hal yang sama terjadi pula pada sel-sel yang pertumbuhannya sangat cepat seperti sel-sel embrio, sel-sel pada daerah penyembuhan luka dan termasuk juga sel-sel tumor (Sumadi. dan aditya marianti. 2007).

SINTETIS PROTEIN DI RIBOSOM

Ribosom seperti telah kita ketahui mempunyai peranan yang sangat menentukan dalam proses perakitan polipeptida. Untuk perakitan polipeptida memerlukan pemanduan yang diperlukan untuk menentukan apakah kodon yang terdapat pada mRNA dapat tepat berpasangan dengan antikodon yang terdapat pada tRNA, sehingga penerjemahannya tidak meleset. Kejadian ini difasilitasi dan dikatalisis oleh ribosom, rRNA yang terkandung dalam ribosom akan bertindak sebagai katalisator. Dalam proses penerjemahan ini sub unit kecil ribosom berperan mengikat mRNA, sedangkan subunit besar berperan sebagai tempat masuk dan keluarnya tRNA untuk membentuk ikatan polipetida.

Sebelum membahas lebih jauh lagi tentang protein sintesis protein, maka sebagai langkah awal kita harus mengingat dulu pengetahuan yang sudah kita peroleh tentang pasangan kodon dan anti kodon. Molekul mRNA akan mengandung Adenin(A), Urasil(U), Guanin(G), dan Cytosine(C). Tiga basa ini akan bergabung membentuk kodon, misalnya UUC merupakan kodon untuk asam amino Fenilalanin (Phe), UGS untuk asam amino Triptofan (Try). Sebagai contohnya mRNA akan menyusun kodon-kodon tersebut dalam suatu rangkaian misalnya UGC/UUC/UGC/UUC kodon-kodon ini akan dibaca Try-Phe-Try-Phe.

Agar dapat diterjemahkan maka kodon-kodon tersebut harus berpasangan dengan antikodonnya. Misalnya A akan selalu bergabung dengan U pada antikodonnya, demikian juga sebaliknya, sedangkan G akan selalu bergabung dengan C. Jadi misalnya kodonnya adalah UUC maka anti kodonnya adalah AAG. Kalau kodon dimiliki oleh mRNA maka antikodon dimiliki oleh tRNA. tRNA selain memiliki antikodon juga menggandung asam amino. Jadi misalnya kodon pada mRNA adalah UUC yang berarti harus dibaca fenilalanin maka antikodonnya AAg yang terdapat dalam tRNA, menggandung asam amino fenilalanin (Phe), sehingga ketika kodon dan antikodon bersatu maka asam amino yang dibawa adalah sesuai dengan pesanan dari kodon.(Sumadi dan aditya.2007).

Protein yang disintesis untuk keperluan di dalam sel (misalnya enzim glikolisis) disintesis pada poliribosom yang terdapat sebagai kelompok-kelompok terpisah di dalam plasma. Poliribosom yang melekat pada membrane reticulum endoplasma (melalui subunitnya yang besar) mentranslasikan mRNA yang mengode protein yang tersekuenstrasi melalui membrane organel tersebut (Mescher. 2012).

DAFTAR PUSTAKA

Campbell. 2004. Biologi Umum. Jakarta : Erlangga.

Dr. Juwono, dkk. Bilogi sel buku kedokteran. Jakarta :

Mescher, Anthony L. 2012. Histologi Dasar Junqueira: Teks dan Atlas. Edisi Keduabelas. Jakarta: Buku Kedokteran EGC.

Sumadi. dan aditya marianti. 2007. Biologi Sel Edisi Pertama. Yogyakarta; Graha Ilmu.