一、核糖体的形态结构和类型一、核糖体的形态结构和类型1.1.核糖体的形态大小核糖体的形态大小l颗粒状颗粒状, ,无膜包被无膜包被( (非非膜性细胞器膜性细胞器) )。l大小：大小：15-2515-25nmnml游离于细胞质基质或游离于细胞质基质或附着于内质网上。附着于内质网上。l是细胞中合成蛋白质是细胞中合成蛋白质的场所的场所。附着核糖体附着核糖体核仁核仁游离核糖体游离核糖体附着核糖体附着核糖体示核糖体分布2.2.2.2.核糖体的类型：核糖体的类型：核糖体的类型：核糖体的类型：游离核糖体游离核糖体游离核糖体游离核糖体（合成细胞结构蛋白，（合成细胞结构蛋白，（合成细胞结构蛋白，（合成细胞结构蛋白，分化低细胞内发达分化低细胞内发达分化低细胞内发达分化低细胞内发达 ）和附着核糖体和附着核糖体和附着核糖体和附着核糖体（合成分泌蛋白、（合成分泌蛋白、（合成分泌蛋白、（合成分泌蛋白、膜受体、溶酶体蛋白，分泌功能旺盛，分化程度高的膜受体、溶酶体蛋白，分泌功能旺盛，分化程度高的膜受体、溶酶体蛋白，分泌功能旺盛，分化程度高的膜受体、溶酶体蛋白，分泌功能旺盛，分化程度高的细胞内发达细胞内发达细胞内发达细胞内发达 ）。）。）。）。lRNARNA主要构成核糖体的骨架，将核糖体串联起来，主要构成核糖体的骨架，将核糖体串联起来，并决定其定位并决定其定位l多聚核糖体的作用：一条多聚核糖体的作用：一条mRNAmRNA上可有多个核糖上可有多个核糖体进行蛋白合成，提高了蛋白合成效率。体进行蛋白合成，提高了蛋白合成效率。3.3.核糖体的结构与组成核糖体的结构与组成:大亚基大亚基+ +小亚基小亚基l大小亚基一般以游离大小亚基一般以游离状态存在，只有当小状态存在，只有当小亚基和亚基和mRNAmRNA结合后大结合后大小亚基才结合，形成小亚基才结合，形成完整的核糖体完整的核糖体l核糖体是一种动态结核糖体是一种动态结构，当参与翻译过程构，当参与翻译过程时，大小亚基结合，时，大小亚基结合，蛋白质合成结束，大蛋白质合成结束，大小亚基解体小亚基解体4.4.核糖体六个活性部位：核糖体六个活性部位：lmRNAmRNA 结合部位：小亚结合部位：小亚基上，与基上，与mRNAmRNA结合结合lA A部位部位 ：大亚基上，接：大亚基上，接受氨基酸受氨基酸tRNAtRNA位位lP P部位：部位： 小亚基上，释小亚基上，释放放tRNAtRNA位位l肽基转移酶部位：大亚肽基转移酶部位：大亚基上，催化肽键形成基上，催化肽键形成lG GTPTP酶位：大亚基上，酶位：大亚基上，移位移位A A 到到P PlE E部位：大亚基上，新部位：大亚基上，新生肽链出口位生肽链出口位二、核糖体的聚合和解离二、核糖体的聚合和解离 1.1.当当Mg2+Mg2+为为1 11010mmolmmol/L/L时时，大大、小小亚亚基基聚聚合成单核糖体。合成单核糖体。2.2.当当Mg2+Mg2+小小于于1 1mmolmmol/L/L时时，单单核核糖糖体体解解离离为为大、小亚基。大、小亚基。 3. 3.当当Mg2+Mg2+大于大于1010mmolmmol/L/L时，两个单核糖体时，两个单核糖体结合成二聚体。结合成二聚体。三三三三. . . .原核细胞（原核细胞（原核细胞（原核细胞（Prokaryotic Prokaryotic Prokaryotic Prokaryotic ）和真核细胞和真核细胞和真核细胞和真核细胞（Eukaryotic)Eukaryotic)Eukaryotic)Eukaryotic)核糖体核糖体核糖体核糖体 化学组成比较化学组成比较化学组成比较化学组成比较rRNArRNArRNArRNA分子内部碱基配对形成许多短的双链区，分子内部碱基配对形成许多短的双链区，分子内部碱基配对形成许多短的双链区，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；共并形成螺旋状，非配对区形成环状或泡状；共并形成螺旋状，非配对区形成环状或泡状；共并形成螺旋状，非配对区形成环状或泡状；共同折叠成复杂的三维结构，组成核糖体骨架同折叠成复杂的三维结构，组成核糖体骨架同折叠成复杂的三维结构，组成核糖体骨架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）通过与几十种蛋白质（每种一份）通过与几十种蛋白质（每种一份）通过与几十种蛋白质（每种一份）通过与rRNArRNArRNArRNA相互识别结相互识别结相互识别结相互识别结合在合在合在合在rRNArRNArRNArRNA骨架上，构成一个严格有序的超分子结构。骨架上，构成一个严格有序的超分子结构。骨架上，构成一个严格有序的超分子结构。骨架上，构成一个严格有序的超分子结构。蛋白质示蛋白质与示蛋白质与rRNA的结合的结合原核生物与真核生物核糖体成分的比较原核生物与真核生物核糖体成分的比较5032沉降系数（沉降系数（sedimentation coefficientsedimentation coefficient，S S）l颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度。颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度。X X1 1为离心前粒子离旋转轴的距离；为离心前粒子离旋转轴的距离；X X2 2为离心为离心后粒子离旋转轴的距离；后粒子离旋转轴的距离；是旋转角速是旋转角速度度核糖体的形成核糖体的形成l形成位置：核仁形成位置：核仁l形成过程：核仁形成过程：核仁组织中心的组织中心的rDNArDNA为为rRNArRNA基因，基因，rDNArDNA转录形成转录形成rRNArRNA； 蛋白质蛋白质由胞质经核孔进由胞质经核孔进入核仁区，与入核仁区，与rRNArRNA组装为大、组装为大、小亚基，再经核小亚基，再经核孔进入胞质。孔进入胞质。核糖体的形成示意图l一、遗传密码一、遗传密码 l1.1.遗传密码：遗传密码： mRNAmRNA分子中碱基排列顺序分子中碱基排列顺序l2.2.密码子：密码子： mRNAmRNA分分子中三个相邻的碱基子中三个相邻的碱基决定一种氨基酸，故决定一种氨基酸，故称其为三联体密码称其为三联体密码或或密码子。密码子。第二节核糖体的功能：第二节核糖体的功能：参与蛋白质的合成参与蛋白质的合成（1 1）密码子）密码子的方向性：的方向性：5353（2 2）密码子）密码子的简并性与的简并性与“兼职兼职” （3 3）密码子）密码子的通用性的通用性 （4 4）密码子）密码子是不重叠的、是不重叠的、无标点的无标点的3.3.遗传密码的特征遗传密码的特征二、核糖体与多肽链的合成二、核糖体与多肽链的合成 l氨基酰氨基酰- -tRNA tRNA 合成酶合成酶具有高度的专一性。具有高度的专一性。 每一种氨基酰每一种氨基酰- -tRNA tRNA 合成酶只能识别一种合成酶只能识别一种相应的相应的 tRNAtRNA。 ltRNA tRNA 分子能接受相分子能接受相应的氨基酸应的氨基酸, , 决定于决定于它特有的碱基顺序它特有的碱基顺序, , 而这种碱基顺序能够而这种碱基顺序能够被氨基酰被氨基酰- -tRNA tRNA 合成合成酶所识别酶所识别。（一）氨酰（一）氨酰- tRNA合成（图示：酵母丙氨酰合成（图示：酵母丙氨酰- tRNA 结构）结构）l氨基酸氨基酸的活化的活化l氨酰氨酰-tRNA的的合成合成（二）肽链合成的起始（二）肽链合成的起始（initiation)l小亚基附着与小亚基附着与mRNA上上l甲酰甲硫氨酰甲酰甲硫氨酰-tRNA识别识别AUGl起始复合物的起始复合物的形成形成（三）肽链的延伸（三）肽链的延伸（Elongation):l氨酰氨酰-tRNA进入进入A位位l肽键形成肽键形成肽链的延伸肽链的延伸:核糖体继续沿核糖体继续沿53移动并添加氨基移动并添加氨基酸到肽链上酸到肽链上l移位：核糖体移位：核糖体沿沿mRNA5-3方向移动一个方向移动一个密码子密码子lA位上的肽基位上的肽基酰酰-tRNA移位移位到到P位位（四）肽链合成的终止及核糖体的释放（四）肽链合成的终止及核糖体的释放l核糖体移行核糖体移行至终止密码至终止密码,即终止密码即终止密码出现于出现于A位位,肽链合成终肽链合成终止止;l大小大小 亚基解亚基解离离蛋白质合成过程:原核细胞和真核细胞核糖体上蛋白质的合成原核细胞和真核细胞核糖体上蛋白质的合成l原核原核细胞细胞转录转录和翻和翻译的译的地点、地点、时间时间与真与真核细核细胞有胞有何不何不同？同？核糖体的功能核糖体的功能合成蛋白质的机器合成蛋白质的机器l游离核糖体：游离核糖体：合成结构蛋白，分化低细胞内发合成结构蛋白，分化低细胞内发达达 ，如细胞内代谢酶、红细胞内血红蛋白、，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。组蛋白、核糖体蛋白、肌球蛋白等。l附着核糖体：附着核糖体：合成分泌蛋白，分泌功能旺盛，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、分化程度高的细胞内发达，如肽类激素、抗体、消化酶类等，消化酶类等， 溶酶体酶也是附着核糖体合成溶酶体酶也是附着核糖体合成的。的。 中心法则中心法则l生物的遗传信息从生物的遗传信息从 DNADNA传递给传递给 mRNAmRNA的过程称为转录。的过程称为转录。 根据根据mRNAmRNA链上的遗传信链上的遗传信 息合成蛋白质的过程，息合成蛋白质的过程， 被称为翻译和表达。被称为翻译和表达。 19581958年年CrickCrick将将生生物物遗遗传传信信息息的的这这种种传传递递方式称为中心法则方式称为中心法则D N ARN A蛋白质蛋白质转录转录反转录反转录翻译翻译复制复制复制复制思考题思考题 1.1.核核糖糖体体的的六六个个活活性性部部位位？ 2.2.真真核核细细胞胞与与原原核核细细胞胞核核糖体的化学组成有什么不同？糖体的化学组成有什么不同？ 3.3.什什么么是是遗遗传传密密码码、密密码码子？遗传密码的特征？子？遗传密码的特征？ 4.4.氨基酸的活化过程氨基酸的活化过程