(Organela yang aktif dalam proses metabolisme sel) RIBOSOM (Organela yang aktif dalam proses metabolisme sel) Hery Purnobasuki

TERMINOLOGI 1900 Garnier memperkenalkan ergatoplasma (benda-benda yang berkaitan dengan kegiatan sel) 1924 Fuelgen dan Rosenbeck menemukan pewarnaan khusus thd kromatin Benda-benda yang yang tidak sama dengan butir kromatin yang mengandung DNA (Feulgen negative), inti yang mengandung DNA bereaksi Feulgen positive dengan warna ungu Dengan ME terdeteksi bahan-bahan halus dari nukleo-proptein granula PALADE ribosom

SEJARAH 1930 Pertama kali dipelajari 1940 Isolasi awal 1950 Penelitian 1960 Pemisahan dan penyusunan 1970 Topografi morfologi 1980 Penelitian lanjut Pernyataan ribosom dipelajari sebelum diteliti kebenarannya (1930) yang menyatakan bahwa ribosom terletak di sitoplasma

Bukti pengamatan scr tidak langsung di sitoplasma, pada proses spermatogenesis ditemukan RNA (seluler) Metode pewarnaan, dibedakan RNA dan DNA Spektrofometric dengan daya absorbansinya dibedakan RNA dan DNA RNA di sitoplasma (hewan maupun tumbuhan), DNA di inti Sel kaya RNA ketika aktif mesintesis protein Ada korelasi positif antara jumlah protein dengan RNA dalam sel

SUSUNAN RIBOSOM DALAM SITOPLASMA Ribosom terdapat bebas dalam sitoplasma atau menempel pada gelembung-gelembung yang berdinding membran Ribosom yang bebas berguna untuk sintesa protein yang digunakan untuk: Bahan sel itu sendiri saat sel membelah Disimpan di sitoplasma (spt. Pada pembentukan hemoglobin dalam eritoblas) Ribosom yang terdapat terikat terutama pada organela yang bersifat membran

PENELITIAN TENTANG RIBOSOM Albert Caude Embrio ayam dan mamalia, fraksinya mengandung partikel mikrosom, partikel ribonukleo protein Bit dan buah-buahan, RE mengandung ribosom, tapi dengan TEM tampak ribosom merupakan partikel individu 1950 Diketahui ribosom ada yang bebas dan melekat pada membran G.E. Palade dan P. Siekevits  partikel ribosom: 20 nm – 30 nm

1950 Ultrasentrifugal analisis Endapan ribosom mempunyai tempat 40S – 76S; mengandung 50% RNA dan 50% protein P. Zamecnik (1950) Radioaktif asam amino ada di protein ribosom Massachusetts Institute of Technelogy (1958) Partikel ribonucleoprotein disebut Ribosom 1960 Electrophoresis dan kromatografi Ribosom terdiri 3-4 macam RNA dan protein

Koefisien sedimentasi Berdasarkan koefisien sedimentasi dikenal tiga tipe ribosom: Tipe ribosom Koefisien sedimentasi Sel prokariot Sel eukariot (sitosol) Sel eukariot (organel) kloroplast mitokondria 70S 80S 55S – 80S Semua ribosom berdisosiasi menjadi dua subunit (besar dan kecil) Fungsi ribosom prokariot analog dengan ribosom eukariot

RIBOSOM PROKARIOT Subunit kecil (30S) rRNA (16S) 21 protein Monomer (70S) Subunit kecil (30S) Subunit besar (50S) rRNA (16S) rRNA (23S) rRNA (5S) 21 protein 32 protein Ketiga rRNA disintesis oleh gen-gen yang erat berikatan , ditranskripsi oleh RNA polimerase dengan urutan: 16S 23S 5S Operon rRNA juga mengandung gen untuk beberapa tRNA Operon : sekelompok gen dan tempat-tempat pengenal pada kromosom (DNA) yang berpartisipasi pada pengaturan transkripsi

Protein ribosom ditambahkan / berkombinasi dengan rRNA pada berbagai tahapan perakitan sub unit: Beberapa protein ditambahkan selama transkripsi Protein lain ditambahkan setelah transkrip primer lepas dan selama pemrosesan Protein lain lagi ditambahkan setelah rRNA matang Protein-protein tertentu berikatan dengan rRNA hanya sementara, tidak terdapat dalam subunit-subunit yang sempurna dirakit

BENTUK FISIK RIBOSOM PROKARIOT Subunit 70S Ribosom lengkap / utuh Keutuhan partikel bergantung pada konsentrasi ion Mg2+ Integritasnya tergantung konsentrasi ion Mg2+ > 2 mM Bila konsentrasi sangat tinggi menjadi partikel 100S Bila konsentrasi < 2 mM berubah menjadi subunit 30S dan 50S

Keutuhan partikel bergantung pada konsentrasi Mg2+ Transformasi partikel berhubungan dengan peristiwa metabolisme dalam sel Dalam keadaan tidak aktif akan berasosiasi menjadi subunit 30S dan 50S

Subunit 50S dan 30S Bentuk irregular Subunit 50S berbentuk bola dengan 3 tonjolan Subunit 30S berbentuk seperti batang, berbelah menjadi dua

A couple more nifty pictures… 50S (left) and 30S. This time you can see them from different angles, through different style of picture

Koefisien sedimentasi Perbedaan ribosom didasarkan: Jumlah dan macam RNA Jumlah protein Eukariot Prokariot Monomer koefisien sedimentasi  RNA  protein 80S 4 70 70S 3 55 Sub Unit Kecil RNA yang ada protein 40S 18S 30 30S 16S 21 Sub Unit Besar koefisien RNA 60.5S 58S 60S 50S 68S 275

Ribosom mempunyai 2 tempat berikatan: (tempat P, tempat berikatan peptil-tRNA), tempat tRNA berhubungan dengan ujung rantai polipeptida yang sedang tumbuh 1. P-site (tempat A, tempat berikatan aminoasil-tRNA), tempat tRNA yang akan datang (baru) yang membawa satu asam amino 2. A-site

Antara subunit terdapat suatu terusan tempat menembus RNA selama translasi

EUCARYOTIC RIBOSOME Isolasi lebih susah daripada ribosom pada prokariotik Ukuran lebih besar Suka bergabung dengan sel bakteri Sedimen monomer 80S Sedimen subunit 40S dan 60S Rat liver: KS small subunit 36,9S BM small subunit 1,44.106 Dalton KS large subunit 56,3S BM large subunit 2,9.106 Dalton Tanaman BM : 3,9.106 Dalton Hewan BM : 4,6.106 Dalton

MITOKONDRIAL DAN CHLOROPLAST RIBOSOME Ribosom pada kloroplast = prokariotik Ribosom pada mitokondria tidak sama Sedimen ribosome chloroplast : 70S dan dapat terurai : 30S (29S - 41S) dan 50S (46S – 54S) Sedimen Ribosom Mitokondria Monomer Small subunit Large subunit Animal Ascomycetes Ciliate protozoan Higher plant 55S – 60S 70S – 75S 80S 77S – 80S 30S – 35S 30S – 40S 55S 40S 40S – 45S 50S 60S

Sintesis dan Pemrosesan rRNA Eukariot Pada eukariot sintesis rRNA (sitosol) berlangsung di nukleolus (anak inti) Tiga peristiwa yang merupakan ciri nukleolus: 1. Transkripsi gen-gen yang mengkode rRNA (rDNA) 2. Pemrosesan molekul pra rRNA 3. Perakitan subunit-subunit pra ribosom

RNA RIBOSOME 1. RNAs pada ribosom prokariotik Subunit (large) 50S 5s; 23S Subunit (small) 30S 16S 2. RNAs pada ribosom eukariotik Subunit (large) 60S 5s; 5,8S; 28S Subunit (small) 40S 18S 3. RNAs pada kloroplas Subunit (large) 4,5s; 5S; 23S Subunit (small) 16S

Subunit (large) 5s (tumb); 16-19S (hwn); 21-26S (lain) 1. RNAs pada mitokondria Subunit (large) 5s (tumb); 16-19S (hwn); 21-26S (lain) Subunit (small) 12S – 13S (hewan) 14S - 18S (lain) Ribosom tikus

Ribosom manusia (plasma sel) Ribosom babi Ribosom manusia (plasma sel)

SINTESIS PROTEIN (TRANSLASI) 1. Aktivasi (pengatifan) asam amino 2. Pembentukan kompleks inisiasi antara mRNA dengan subunit ribosom 3. Inisiasi rantai polipeptida 4. Pemanjangan rantai polipeptida 5. Terminasi rantai dan pembebasan rantai polipeptida yang lengkap 6. Disosiasi kompleks mRNA dan ribosom

Translation - Proteins are made from the message on the RNA

Tahap translasi protein

POLIRIBOSOM (POLISOM) Butir-butir ribosom yang tersusun berderet-deret dihubungkan oleh benang-benang halus substansi sel Jumlah ribosom dalam poliribosom dapat memberikan informasi tentang ukuran molekul protein yang disintesis di tempat tersebut Dalam eritroblas berkaitan dengan pembentukan hemoglobin

Topografi polisom pada membran organel

THE END