Рибосомы являются органеллами клеток, имеющих сложную форму и состоят из двух субъединиц (большой и малой). Эти субъединицы могут распадаться и объединяться вновь. В цитоплазме еукарио-политических клеток
расположены рибосомы эукариотического типа, а в митохондриях, пластидах и цитоплазме прокариотических клеток - рибосомы прокариотических типа. Эти типы рибосом отличаются по некоторым РНК и белками, которые входят в их состав. Функцией обоих типов рибосом является синтез белков. Эукариотические рибосомы содержат четыре типа РНК и около ста белков. Прокариотической - три типа РНК и меньшее количество белков.
Для синтеза белка информацию, которая содержится в молекуле ДНК, надо перевести в последовательность соединенных между собой аминокислот. Для этого используются молекулы РНК. Сначала в результате транскрипции информация о последовательности аминокислот в белке переносится на информационную РНК. В состав РНК входит только четыре типа нуклеотидов (аденин, урацил, гуанин и цитозин), а в состав белков входят двадцать аминокислот. Поэтому каждая аминокислота кодируется с помощью трех нуклеотидов. Такая тройка (триплет) нуклеотидов, которая соответствует определенной аминокислоте, называется кодоном. Соответствие между всеми возможными вариантами триплетов и аминокислотами называется генетическим кодом.
Возможных вариантов триплетов 64, а аминокислот - 20. Поэтому большинству аминокислот соответствует по несколько триплетов (в теории информации такие коды называют вырожденными). Но каждый триплет кодирует только одну аминокислоту (т.е. код однозначно). Границы между триплетами специальными средствами в генетическом коде не отражаются (код непрерывный). Кроме того, три кодона генетического кода аминокислот не кодируют. Они обозначают конец процесса трансляции (так называемые стоп-кодона). Одной из важнейших особенностей генетического кода является то, что он универсален - одинаковый для всех живых организмов.
Следующим после транскрипции этапом синтеза белка является трансляция. Во время трансляции информация по и-РНК переводится в последовательность аминокислот синтезируемого белка соответствии с генетическим кодом. Происходит этот процесс в рибосомах. Начинается он с первого старт-кодона, который одинаков для всех и-РНК. Это ко-дон АУГ, кодирующий аминокислоту метионин. Субъединицы рибосомы распознают его и присоединяются к нему. Транспортная РНК, которая отвечает за транспорт метионина (всего существует 20 типов т-РНК по количеству аминокислот), подходит к рибосомы и взаимодействует с старт-кодоном с помощью своего антикодона УАЦ. После этого с помощью собственных белков-моторов и цитоскелета рибосома перемещается вдоль и-РНК на один триплет. К следующему триплета присоединяется соответствующая т-РНК со второй аминокислотой, и между ней и метионином образуется пептидная связь. Все эти процессы происходят с затратами энергии. Далее рибосома движется к следующему триплета, и процесс повторяется. Длится он до того момента, пока рибосома не дойдет до стоп-кодона, после чего процесс трансляции завершается.
На одной информационной РНК могут одновременно размещаться несколько рибосом, образуя полиса. Это позволяет синтезировать белки гораздо быстрее.
После окончания синтеза может происходить процесс созревания белка. В ходе этого процесса некоторые участки белков могут вырезаться специальными ферментами, белок может изменять свою конформацию, объединяться с другими белками или присоединять к себе не-белковую часть.