ריבוזומים מתרגמים מידע גנטי המקודד על ידי רנ"א שליח (mRNA) לחלבונים. גם לתאים פרוקריוטים וגם לאיקריוטים יש ריבוזומים. תאים שמסנתזים כמויות גדולות של חלבון – כמו תאים מפרישים בלבלב האנושי – יכולים להכיל מיליוני ריבוזומים.

מבנה והרכבה של ריבוזום

ריבוזומים מורכבים מרנ"א ריבוזומלי (rRNA) וחלבונים. באיקריוטים, rRNA משועתק מגנים בגרעין – חלק בגרעין המתמחה בייצור ריבוזומים. בתוך הגרעין, rRNA משולב עם חלבונים המיובאים מהציטופלסמה. המכלול מייצר שתי תת-יחידות של ריבוזום – תת-היחידות הגדולות והקטנות. יחידות משנה אלה יוצאות מהגרעין דרך נקבוביות במעטפת הגרעין. בתחילת התרגום, mRNA נקשר לאתר בתת-היחידה הקטנה, ולאחר מכן מגויסת גם תת-יחידה גדולה. שלב זה יוצר ריבוזום פונקציונלי.

ריבוזומים עשויים להתאסף בציטוזול – הנקראים ריבוזומים חופשיים – או כשהם מחוברים לחלק החיצוני של מעטפת הגרעין או הרשתית האנדופלסמית – הנקראים ריבוזומים קשורים. בדרך כלל, ריבוזומים חופשיים מסנתזים חלבונים המשמשים בציטופלסמה, בעוד ריבוזומים קשורים מסנתזים חלבונים המוחדרים לממברנות, ארוזים לאברונים או מופרשים מהתא.

סינתזת חלבונים

ריבוזומים מסנתזים חלבונים על ידי חיבור mRNA והעברת RNA (tRNA). נוקלאוטידים מיוחדים של ה-tRNA, הנקראים לולאת אנטיקודון, נקשרים לקודון של ה-mRNA. ה-tRNA נושא חומצת אמינו בצד השני. בדרך זו, הקוד הגנטי של mRNA מתורגם לשרשרת של חומצות אמינו, קודון אחד בכל פעם. כאשר mRNA נקשר לתת-היחידה הקטנה של הריבוזום, tRNA נקשר לאחד משלושת אתרי הקישור בתת-היחידה הגדולה של הריבוזום. אתרי הקישור נקראים אתרי A (aminoacyl-tRNA), P (peptidyl-tRNA) ו-E (יציאה). כאשר mRNA מתורגם, tRNA חדשים מתווספים באתר A; הם עוברים לאתר P ומשוחררים באתר E. ריבוזומים מזרזים את היווצרותם של קשרים פפטידים בין חומצות אמינו סמוכות, וכתוצאה מכך נוצר פוליפפטיד. שרשרת הפוליפפטיד הגדלה עוברת דרך מנהרת יציאה בתת-היחידה הגדולה. כאשר סינתזת החלבונים הושלמה, תת-היחידות הריבוזומליות מתנתקות.