细胞生物学核糖体.ppt

一、核糖体的形态结构和类型,1.核糖体的形态大小颗粒状,无膜包被(非膜性细胞器)。大小：15-25nm游离于细胞质基质或附着于内质网上。是细胞中合成蛋白质的场所。,2.核糖体的类型：游离核糖体（合成细胞结构蛋白，分化低细胞内发达）和附着核糖体（合成分泌蛋白、膜受体、溶酶体蛋白，分泌功能旺盛，分化程度高的细胞内发达）。,RNA主要构成核糖体的骨架，将核糖体串联起来，并决定其定位,多聚核糖体的作用：一条mRNA上可有多个核糖体进行蛋白合成，提高了蛋白合成效率。,3.核糖体的结构与组成:大亚基+小亚基,大小亚基一般以游离状态存在，只有当小亚基和mRNA结合后大小亚基才结合，形成完整的核糖体核糖体是一种动态结构，当参与翻译过程时，大小亚基结合，蛋白质合成结束，大小亚基解体,4.核糖体六个活性部位：,mRNA 结合部位：小亚基上，与mRNA结合A部位：大亚基上，接受氨基酸tRNA位P部位：小亚基上，释放tRNA位肽基转移酶部位：大亚基上，催化肽键形成GTP酶位：大亚基上，移位A 到PE部位：大亚基上，新生肽链出口位,二、核糖体的聚合和解离,1.当Mg2+为110mmol/L时，大、小亚基聚合成单核糖体。2.当Mg2+小于1mmol/L时，单核糖体解离为大、小亚基。3.当Mg2+大于10mmol/L时，两个单核糖体结合成二聚体。,三.原核细胞（Prokaryotic）和真核细胞（Eukaryotic)核糖体 化学组成比较,rRNA分子内部碱基配对形成许多短的双链区，并形成螺旋状，非配对区形成环状或泡状；共同折叠成复杂的三维结构，组成核糖体骨架。,几十种蛋白质（每种一份）通过与rRNA相互识别结合在rRNA骨架上，构成一个严格有序的超分子结构。,蛋白质,原核生物与真核生物核糖体成分的比较,沉降系数（sedimentation coefficient，S）,颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度。X1为离心前粒子离旋转轴的距离；X2为离心后粒子离旋转轴的距离；是旋转角速度,核糖体的形成,形成位置：核仁形成过程：核仁组织中心的rDNA为rRNA基因，rDNA转录形成rRNA；蛋白质由胞质经核孔进入核仁区，与rRNA组装为大、小亚基，再经核孔进入胞质。,核糖体的形成示意图,一、遗传密码 1.遗传密码：mRNA分子中碱基排列顺序2.密码子：mRNA分子中三个相邻的碱基决定一种氨基酸，故称其为三联体密码或密码子。,第二节核糖体的功能：参与蛋白质的合成,（1）密码子的方向性：53（2）密码子的简并性与“兼职”（3）密码子的通用性（4）密码子是不重叠的、无标点的,3.遗传密码的特征,二、核糖体与多肽链的合成,氨基酰-tRNA 合成酶具有高度的专一性。每一种氨基酰-tRNA 合成酶只能识别一种相应的 tRNA。tRNA 分子能接受相应的氨基酸,决定于它特有的碱基顺序,而这种碱基顺序能够被氨基酰-tRNA 合成酶所识别。,（一）氨酰-tRNA合成（图示：酵母丙氨酰-tRNA 结构）,氨基酸的活化氨酰-tRNA的合成,（二）肽链合成的起始（initiation),小亚基附着与mRNA上甲酰甲硫氨酰-tRNA识别AUG起始复合物的形成,（三）肽链的延伸（Elongation):,氨酰-tRNA进入A位肽键形成,肽链的延伸:核糖体继续沿53移动并添加氨基酸到肽链上,移位：核糖体沿mRNA5-3方向移动一个密码子A位上的肽基酰-tRNA移位到P位,（四）肽链合成的终止及核糖体的释放,核糖体移行至终止密码,即终止密码出现于A位,肽链合成终止;大小 亚基解离,蛋白质合成过程:,原核细胞和真核细胞核糖体上蛋白质的合成,原核细胞转录和翻译的地点、时间与真核细胞有何不同？,核糖体的功能,合成蛋白质的机器游离核糖体：合成结构蛋白，分化低细胞内发达，如细胞内代谢酶、红细胞内血红蛋白、组蛋白、核糖体蛋白、肌球蛋白等。附着核糖体：合成分泌蛋白，分泌功能旺盛，分化程度高的细胞内发达，如肽类激素、抗体、消化酶类等，溶酶体酶也是附着核糖体合成的。,中心法则,生物的遗传信息从 DNA传递给 mRNA的过程称为转录。根据mRNA链上的遗传信 息合成蛋白质的过程，被称为翻译和表达。1958年Crick将生物遗传信息的这种传递方式称为中心法则,D,N,A,R,N,A,蛋白质,转录,反转录,翻译,复制,复制,思考题,1.核糖体的六个活性部位？2.真核细胞与原核细胞核糖体的化学组成有什么不同？3.什么是遗传密码、密码子？遗传密码的特征？4.氨基酸的活化过程,