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附着核糖体. 核仁. 游离核糖体. 附着核糖体. 示核糖体分布. 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.
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附着核糖体 核仁 游离核糖体 附着核糖体 示核糖体分布 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。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P • E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1~10mmol/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。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。
示蛋白质与rRNA的结合 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
50 32 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;ω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
第二节核糖体的功能:参与蛋白质的合成 • 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。
3.遗传密码的特征 (1)密码子的方向性:5′→3′ (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
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5‘—3‘移动并添加氨基酸到肽链上肽链的延伸:核糖体继续沿5‘—3‘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
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 复制 • 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 转录 反转录 蛋白质 R N A 翻译 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