核糖體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和類型

核糖體的形態(tài)結(jié)構(gòu)和類型第1頁/共26頁2.核糖體的類型：游離核糖體（合成細(xì)胞結(jié)構(gòu)蛋白，分化低細(xì)胞內(nèi)發(fā)達(dá)）和附著核糖體（合成分泌蛋白、膜受體、溶酶體蛋白，分泌功能旺盛，分化程度高的細(xì)胞內(nèi)發(fā)達(dá)）。RNA主要構(gòu)成核糖體的骨架，將核糖體串聯(lián)起來，并決定其定位第2頁/共26頁多聚核糖體的作用：一條mRNA上可有多個核糖體進行蛋白合成，提高了蛋白合成效率。第3頁/共26頁3.核糖體的結(jié)構(gòu)與組成:大亞基+小亞基大小亞基一般以游離狀態(tài)存在，只有當(dāng)小亞基和mRNA結(jié)合后大小亞基才結(jié)合，形成完整的核糖體核糖體是一種動態(tài)結(jié)構(gòu)，當(dāng)參與翻譯過程時，大小亞基結(jié)合，蛋白質(zhì)合成結(jié)束，大小亞基解體第4頁/共26頁4.核糖體六個活性部位：mRNA結(jié)合部位：小亞基上，與mRNA結(jié)合A部位：大亞基上，接受氨基酸―tRNA位P部位：小亞基上，釋放tRNA位肽基轉(zhuǎn)移酶部位：大亞基上，催化肽鍵形成GTP酶位：大亞基上，移位A到PE部位：大亞基上，新生肽鏈出口位第5頁/共26頁二、核糖體的聚合和解離

1.當(dāng)Mg2+為1～10mmol/L時，大、小亞基聚合成單核糖體。2.當(dāng)Mg2+小于1mmol/L時，單核糖體解離為大、小亞基。

3.當(dāng)Mg2+大于10mmol/L時，兩個單核糖體結(jié)合成二聚體。第6頁/共26頁三.原核細(xì)胞（Prokaryotic）和真核細(xì)胞（Eukaryotic)核糖體化學(xué)組成比較第7頁/共26頁rRNA分子內(nèi)部堿基配對形成許多短的雙鏈區(qū)，并形成螺旋狀，非配對區(qū)形成環(huán)狀或泡狀；共同折疊成復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，組成核糖體骨架。第8頁/共26頁幾十種蛋白質(zhì)（每種一份）通過與rRNA相互識別結(jié)合在rRNA骨架上，構(gòu)成一個嚴(yán)格有序的超分子結(jié)構(gòu)。蛋白質(zhì)示蛋白質(zhì)與rRNA的結(jié)合第9頁/共26頁原核生物與真核生物核糖體成分的比較

5032第10頁/共26頁沉降系數(shù)（sedimentationcoefficient，S）顆粒在單位離心力場中粒子移動的速度。X1為離心前粒子離旋轉(zhuǎn)軸的距離；X2為離心后粒子離旋轉(zhuǎn)軸的距離；ω是旋轉(zhuǎn)角速度

第11頁/共26頁核糖體的形成形成位置：核仁形成過程：核仁組織中心的rDNA為rRNA基因，rDNA轉(zhuǎn)錄形成rRNA；蛋白質(zhì)由胞質(zhì)經(jīng)核孔進入核仁區(qū)，與rRNA組裝為大、小亞基，再經(jīng)核孔進入胞質(zhì)。核糖體的形成示意圖第12頁/共26頁一、遺傳密碼1.遺傳密碼：mRNA分子中堿基排列順序2.密碼子：mRNA分子中三個相鄰的堿基決定一種氨基酸，故稱其為三聯(lián)體密碼或密碼子。第二節(jié)核糖體的功能：參與蛋白質(zhì)的合成第13頁/共26頁（1）密碼子的方向性：5′→3′（2）密碼子的簡并性與“兼職”

（3）密碼子的通用性（4）密碼子是不重疊的、無標(biāo)點的3.遺傳密碼的特征第14頁/共26頁二、核糖體與多肽鏈的合成

氨基酰-tRNA合成酶具有高度的專一性。每一種氨基酰-tRNA合成酶只能識別一種相應(yīng)的tRNA。tRNA分子能接受相應(yīng)的氨基酸,決定于它特有的堿基順序,而這種堿基順序能夠被氨基酰-tRNA合成酶所識別。第15頁/共26頁（一）氨酰-tRNA合成（圖示：酵母丙氨酰-tRNA結(jié)構(gòu)）氨基酸的活化氨酰-tRNA的合成第16頁/共26頁（二）肽鏈合成的起始（initiation)小亞基附著與mRNA上甲酰甲硫氨酰-tRNA識別AUG起始復(fù)合物的形成第17頁/共26頁（三）肽鏈的延伸（Elongation):氨酰-tRNA進入A位肽鍵形成第18頁/共26頁肽鏈的延伸:核糖體繼續(xù)沿5‘—3‘移動并添加氨基酸到肽鏈上移位：核糖體沿mRNA5’-3’方向移動一個密碼子A位上的肽基酰-tRNA移位到P位第19頁/共26頁（四）肽鏈合成的終止及核糖體的釋放核糖體移行至終止密碼,即終止密碼出現(xiàn)于A位,肽鏈合成終止;大小亞基解離第20頁/共26頁蛋白質(zhì)合成過程:第21頁/共26頁原核細(xì)胞和真核細(xì)胞核糖體上蛋白質(zhì)的合成原核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄和翻譯的地點、時間與真核細(xì)胞有何不同？第22頁/共26頁核糖體的功能合成蛋白質(zhì)的機器游離核糖體：合成結(jié)構(gòu)蛋白，分化低細(xì)胞內(nèi)發(fā)達(dá)，如細(xì)胞內(nèi)代謝酶、紅細(xì)胞內(nèi)血紅蛋白、組蛋白、核糖體蛋白、肌球蛋白等。附著核糖體：合成分泌蛋白，分泌功能旺盛，分化程度高的細(xì)胞內(nèi)發(fā)達(dá)，如肽類激素、抗體、消化酶類等，溶酶體酶也是附著核糖體合成的。

第23頁/共26頁中心法則生物的遺傳信息從DNA傳遞給

mRNA的過程稱為轉(zhuǎn)錄。根據(jù)mRNA鏈上的遺傳信息合成蛋白質(zhì)的過程，被稱為翻譯和表達(dá)。

1958年Crick將生物遺傳信息的這種傳遞方式稱為中心法則DNARNA蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)錄反轉(zhuǎn)錄翻譯復(fù)制復(fù)制第24頁/共26頁思考題1.核