第四章 核糖體

第五章核糖體(ribosome)第一節(jié)核糖體的理化性質(zhì)第二節(jié)蛋白質(zhì)的合成

[本章要求]

了解核糖核蛋白體的理化性質(zhì)、種類、形態(tài)和大小及化學組成初步掌握細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的基本過程第一節(jié)核糖體的理化性質(zhì)一、核糖體的種類二、形態(tài)結構和大小三、核糖體的解聚和聚合四、核糖體的化學組成五、核糖體的重要活性部位核糖核蛋白體（ribosome）1955年Palade在腺細胞（電鏡）發(fā)現(xiàn)Palade顆粒。1958年Roberts命名。核糖體普遍存在于原核細胞和真核細胞，是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的場所。一.

核糖體（ribosome）的種類原核細胞核糖體70s

真核細胞細胞質(zhì)核糖體80s游離核糖體附著核糖體

真核細胞細胞器核糖體線粒體55~80s

葉綠體70s二.形態(tài)結構和大小不規(guī)則顆粒狀，直徑15~30nm

結構

大亞基——側面為圓錐形，有中央突，柄和嵴。

小亞基——側面為圓弧形，可分為頭部，基部和平臺三部分。中央突柄嵴谷大亞基頭部基部平臺小亞基頭部基部平臺中央突嵴mRNAaa40S60StRNAmRNA中央管在大亞基中央還有一與其底面垂直的中央管，新生的多肽鏈經(jīng)中央管通過ER膜進入ER腔中三.核糖體的解聚和聚合［Mg2+］<2mM時，大小亞基分開［Mg2+］介于2~10mM之間，大小亞基聚合成單體［Mg2+］>10mM時，兩個單體聚合成二聚體。

40S60S80S120S多聚核糖體（polyribosome）

——在蛋白質(zhì)合成過程中，多個呈單體狀態(tài)的核糖體由一條RNA鏈將它們串在一起，組成合成蛋白質(zhì)的功能團。

mRNA80S40S60S多聚核糖體（polyribosome）功能狀態(tài)都為多聚核糖體，非功能狀態(tài)為大、小亞基分開。核糖體的存在形式核糖體的存在形式游離核糖體：主要合成可溶性蛋白質(zhì)如代謝所需酶、組蛋白、肌球蛋白、及核糖體蛋白

附著核糖體：主要合成分泌蛋白質(zhì)（如免疫球蛋白、蛋白類激素等）、膜嵌入蛋白、溶酶體蛋白等。

四.核糖體的化學組成

rRNA蛋白質(zhì)原核細胞60%40%真核細胞50%50%五.核糖體的功能定位：

A位：氨酰基位（aminoacylsite）

P位：肽基位（peptidylsite）肽基轉移酶位又稱為T因子

GTP酶位又稱為G因子mRNA5'3'PAGT因子核糖體的活性部位

氨基酸部位或受位，接受氨酰基tRNA肽基部位或供位，肽基tRNA移交肽鏈后，tRNA被釋放的部位肽基轉移酶GTP酶，催化tRNA從A位→P位第二節(jié)、蛋白質(zhì)的合成一、mRNA中的核苷酸順序與遺傳密碼二、蛋白質(zhì)合成的氨基酸運載工具—tRNA三、蛋白質(zhì)的生物合成過程DNARNA堿基A、T、C、GA、U、C、G戊糖脫氧核糖核糖核苷酸種類dAMP、dTMPdCMP、dGMPAMP、UMPCMP、GMP結構雙鏈單鏈存在部位主要在細胞核中主要在細胞質(zhì)中功能貯存、復制、傳遞遺傳信息與遺傳信息的表達有關RNA分子的結構和功能1）結構基本以單鏈形式存在，呈“發(fā)卡”式結構2）分類信使RNA(messengerRNA)

轉運RNA(transferRNA)

核糖體RNA(ribosamalRNA)mRNAtRNArRNAC中含量5-10%5-10%80-90%結構特征基本呈線形，局部呈雙鏈，形成發(fā)卡式結構三葉草形結構線形，某些節(jié)段可能呈雙螺旋結構功能轉錄DNA中的遺傳信息，并帶到核糖體上，作為蛋白質(zhì)合成的模板特定的tRNA轉運特定的AA至核糖體上的mRNA的特定位點核糖體（蛋白質(zhì)的合成場所）的組成成分分布細胞質(zhì)或核糖體細胞質(zhì)或核糖體核糖體

細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)合成

蛋白質(zhì)合成中mRNA、tRNA及核糖核蛋白體都起著重要的作用。mRNA蛋白質(zhì)合成模板tRNA選擇和運輸相應的氨基酸核糖核蛋白體裝配機一.mRNA中的核苷酸順序與遺傳密碼㈠遺傳密碼的概念

遺傳密碼（geneticcode）——在mRNA分子中，每三個相鄰核苷酸組成的能代表機體全部遺傳信息，決定所有氨基酸的一套三聯(lián)體密碼。其中，每個三聯(lián)體密碼稱作一個密碼子（codon），共64種。起始密碼和終止密碼起始密碼：AUG終止密碼：UAAUAGUGA㈡遺傳密碼的特征

⒈密碼子的閱讀方向5’→3’——mRNA的合成或編碼方向一致例：5’—UUG—3’亮氨酸3’—UUG—5’纈氨酸（5’—GUU—3’）2、兼并性和兼職性兼并性—兩種或兩種以上的密碼子決定同一種氨基酸。同義密碼子—決定同一種氨基酸的密碼子互稱為同義密碼子。64種密碼子中，除三種終止密碼子（UAA，UAG，UGA）外，其余61種密碼子編碼20種氨基酸。例：GCU，GCC，GCA，GCG——丙氨酸兼職性——一種密碼子兼具兩種作用。

AUG起始密碼編碼甲硫氨酸3、通用性——所有生物的細胞使用統(tǒng)一的氨基酸編碼方法。4、不重疊，無標點二、蛋白質(zhì)合成的氨基酸運載工具—tRNA

1.氨基酰-tRNA的合成（1）AA的激活

AA+ATP+酶酶-AA-AMP+PPi（2)氨基酰tRNA復合物的形成酶-AA-AMP+tRNAAA-tRNA+AMP+酶

*酶：氨基酰-tRNA合成酶

AA:氨