電子顯微鏡下的核糖體
核糖體是怎么發現的呢？1953年，英國科學家羅賓遜（Ribinson）和布朗（Brown）用電子顯微鏡觀察植物細胞時，發現細胞質中存在一種顆粒物質 。1955年，美國生物學家帕拉德（Palade）在動物細胞中也看到同樣的顆粒，并進一步研究其化學組成和結構 。1958年，美國科學家羅伯茨（Roberts）根據化學成分將其命名為核糖核蛋白體，簡稱核糖體，又稱核蛋白體 。
細菌核糖體的X射線結構圖
核糖體具有什么樣的功能呢？20世紀40年代，科學家翰墨林（J. Hanmerling）和布拉舍（J. Brachet）在實驗中發現，傘澡和海膽在除去細胞核后，仍然能進行一段時間的蛋白質合成，首次證明細胞質與蛋白質的合成有關 。1955年，扎梅奇尼克（P. C. Zamecnic）使用14C標記的氨基酸飼喂小白鼠，之后將小鼠殺死，然后取出肝臟細胞分析其化學組成 。結果發現大部分14C滲入蛋白質，并且與核糖體有關系 。這樣，細胞內蛋白質的合成就與核糖體聯系起來了 。1960年，雅各布（F. Jacob）和雅克莫諾（J. Monod）提出假設：核糖體是非專一的蛋白質合成裝置，核糖體是通過mRNA（信使RNA）上的堿基排列信息來決定蛋白質的合成 。一年以后，這個假設被科學家用實驗得以證實 。
現在科學家對核糖體已經有了比較全面的認識了 。細菌等原核細胞的核糖體比較小，由50S和30S兩個大小不同的亞基組成，分子質量分別為80萬和150萬，可以以游離形式存在，也可以與mRNA結合形成串狀的多核糖體，平均每個細胞約2萬個核糖體 。真核細胞的核糖體體積較大，相對分子質量約390~450萬，由60S和40S兩個亞基組成，同樣可以以游離形式存在，也可以與細胞內質網結合形成粗面內質網，所含數目為百萬至千萬個 。其它細胞器如線粒體，葉綠體以及細胞核內也都有自己的核糖體 。
核糖體結構示意圖
核糖體的主要成分為蛋白質和rRNA（核糖體RNA），二者比例在原核細胞中為1.5:1，在真核細胞中為1:1 。核糖體的每個亞基中，以一條或二條高度折疊的rRNA為骨架，幾十種蛋白質繞著RNA分子緊密結合，使得rRNA大部分圍在內部，小部分露在表面 。
核糖體大小兩個亞基相互配合，相互分工 。大亞基有肽?；D移酶中心，催化肽酰轉移反應，小亞基為解碼中心，涉及tRNA（轉運RNA）上的反密碼子和mRNA中密碼子間的匹配，小亞基還具有復雜的校正機制，使得翻譯發生的錯誤減少到最小程度 。
原核細胞核糖體30S小亞基含有21種蛋白質和16S一個rRNA分子，后者大約含有1600個核苷酸；50S大亞基含有34種蛋白質和5S與23S兩個大小不等的rRNA分子，分別含有120和2900個核苷酸 。這類核糖體存在3個功能性的tRNA結合位點，分別為A位點、P位點和E（Exit，退出，出口的意思）位點 。對于更復雜的真核細胞核糖體，它的40S亞基中有30多種蛋白質和18S一個rRNA分子，60S大亞基中有50多種蛋白質和5S，5.8S和28S三個rRNA分子 。
在原核細胞核糖體小亞基的16S rRNA分子中，RNA螺旋之間相互作用決定了30S小亞基的形狀，核糖體蛋白結合在外表，同時大小亞基的界面處也極少有蛋白質 。晶體結構顯示，小亞基的rRNA具有解碼的功能 。位于大亞基的肽?；D移酶中心，只有RNA分子，并無蛋白質存在，也就更加清楚證明肽鍵的形成是由大亞基的23S這個rRNA分子所催化 。核糖體中的蛋白質只是起到結構框架的作用，而rRNA在蛋白質合成過程中的各個環節均起到催化作用，可以說核糖體是一個大的核酶 。
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