核糖体2学习教案.pptx

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1、会计学1核糖体核糖体2第一页，共59页。本章本章(bn zhn)要求要求n了解核糖核蛋白体的理化性质、种类、形态和大小及化学组成n初步掌握(zhngw)细胞内蛋白质合成的基本过程第1页/共58页第二页，共59页。第一节第一节 核糖体的理化核糖体的理化(lhu)性性质质n n一、核糖体的种类n n二、形态结构和大小n n三、核糖体的解聚和聚合n n四、核糖体的化学组成(z chn)n n五、核糖体的重要活性部位第2页/共58页第三页，共59页。核糖核蛋白体核糖核蛋白体（ribosome）n n1955年Palade在腺细胞（电镜）发现Palade颗粒(kl)。n n1958年Roberts命名。

2、n n核糖体普遍存在于原核细胞和真核细胞，是细胞内蛋白质合成的场所。第3页/共58页第四页，共59页。一一.核糖体（核糖体（ribosome）的种类）的种类(zhngli)原核细胞核糖体 70s 真核细胞细胞质核糖体 80s 游离(yul)核糖体 附着核糖体 真核细胞细胞器核糖体 线粒体 5580s 叶绿体 70s第4页/共58页第五页，共59页。二二.形态形态(xngti)结构和大小结构和大小不规则颗粒状，直径1530nm 结构 大亚基侧面(cmin)为圆锥形，有中央突，柄和嵴。小亚基侧面(cmin)为圆弧形，可分为头部，基部和平台三部分。第5页/共58页第六页，共59页。中央突中央突中央突

3、中央突柄柄柄柄嵴嵴嵴嵴谷谷谷谷大亚基大亚基大亚基大亚基头部头部头部头部基部基部基部基部平台平台平台平台小亚基小亚基小亚基小亚基头部头部头部头部基部基部基部基部平台平台平台平台中央突中央突中央突中央突嵴嵴嵴嵴mRNAmRNA第6页/共58页第七页，共59页。第7页/共58页第八页，共59页。aa40S60StRNAmRNA中央管中央管在大亚基中央还有一与其在大亚基中央还有一与其(yq)底面垂直的中央底面垂直的中央管，新生的多肽链经中央管通过管，新生的多肽链经中央管通过ER膜进入膜进入ER腔腔中中第8页/共58页第九页，共59页。三三.核糖体的解聚和聚合核糖体的解聚和聚合(jh)Mg2+10mM时

4、，两个单体聚合成二聚体。4040S S6060S S8080S S120120S S第9页/共58页第十页，共59页。多聚核糖体多聚核糖体（polyribosome）n n 在蛋白质合成过程中，多个呈单体状态的核糖体由一条在蛋白质合成过程中，多个呈单体状态的核糖体由一条(y(y tio)RNAtio)RNA链将它们串在一起，组成合成蛋白质的功能团。链将它们串在一起，组成合成蛋白质的功能团。mRNAmRNA8080S S4040S S6060S S第10页/共58页第十一页，共59页。多聚核糖体多聚核糖体（polyribosomepolyribosome）功能(gngnng)状态都为多聚核糖体，

5、非功能(gngnng)状态为大、小亚基分开。第11页/共58页第十二页，共59页。核糖体的存在核糖体的存在(cnzi)形式形式第12页/共58页第十三页，共59页。核糖体的存在核糖体的存在(cnzi)形式形式n n游离核糖体：主要(zhyo)合成可溶性蛋白质如代谢所需酶、组蛋白、肌球蛋白、及核糖体蛋白n n附着核糖体：主要(zhyo)合成分泌蛋白质（如免疫球蛋白、蛋白类激素等）、膜嵌入蛋白、溶酶体蛋白等。n n 第13页/共58页第十四页，共59页。四四.核糖体的化学核糖体的化学(huxu)组成组成 rRNA蛋白质原核细胞60%40%真核细胞50%50%第14页/共58页第十五页，共59页。第

6、15页/共58页第十六页，共59页。第16页/共58页第十七页，共59页。五五五五.核糖体的功能定位：核糖体的功能定位：核糖体的功能定位：核糖体的功能定位：A A位：氨酰基位（位：氨酰基位（位：氨酰基位（位：氨酰基位（aminoacyl aminoacyl sitesite）P P位：肽基位（位：肽基位（位：肽基位（位：肽基位（peptidyl sitepeptidyl site）肽基转移酶位又称为肽基转移酶位又称为肽基转移酶位又称为肽基转移酶位又称为(chn(chn wi)Twi)T因子因子因子因子 GTP GTP酶位又称为酶位又称为酶位又称为酶位又称为(chn(chn wi)G wi)G因

7、子因子因子因子mRNAmRNA5 5 33PAGT 因子因子第17页/共58页第十八页，共59页。核糖体的活性部位核糖体的活性部位 氨基酸部位氨基酸部位(bwi)或受位，或受位，接受氨酰基接受氨酰基tRNA肽基部位或供位，肽基肽基部位或供位，肽基tRNA移交移交(yjio)肽链后，肽链后，tRNA被释放的被释放的部位部位肽基转移酶肽基转移酶GTP酶，催化酶，催化(cu hu)tRNA从从A位位P位位第18页/共58页第十九页，共59页。第二节、蛋白质的合成第二节、蛋白质的合成(hchng)n一、mRNA中的核苷酸顺序(shnx)与遗传密码n二、蛋白质合成的氨基酸运载工具tRNAn三、蛋白质的生

8、物合成过程第19页/共58页第二十页，共59页。DNARNA碱基A、T、C、GA、U、C、G戊糖脱氧核糖核糖核苷酸种类dAMP、dTMPdCMP、dGMPAMP、UMPCMP、GMP结构双链单链存在部位主要在细胞核中主要在细胞质中功能贮存、复制、传递遗传信息与遗传信息的表达有关第20页/共58页第二十一页，共59页。RNA分子的结构分子的结构(jigu)和功能和功能1）结构基本(jbn)以单链形式存在，呈“发卡”式结构2）分类 信使RNA(messenger RNA)转运RNA(transfer RNA)核糖体RNA(ribosamal RNA)第21页/共58页第二十二页，共59页。第22页

9、/共58页第二十三页，共59页。mRNAtRNArRNAC中含量5-10%5-10%80-90%结构特征基本呈线形，局部呈双链，形成发卡式结构三叶草形结构线形，某些节段可能呈双螺旋结构 功能转录DNA中的遗传信息，并带到核糖体上，作为蛋白质合成的模板特定的tRNA转运特定的AA至核糖体上的mRNA的特定位点核糖体（蛋白质的合成场所）的组成成分分布细胞质或核糖体细胞质或核糖体核糖体第23页/共58页第二十四页，共59页。第24页/共58页第二十五页，共59页。第25页/共58页第二十六页，共59页。细胞细胞(xbo)内的蛋白质合成内的蛋白质合成n n蛋白质合成中mRNA、tRNA及核糖核蛋白体都

10、起着重要(zhngyo)的作用。n nmRNA蛋白质合成模板n ntRNA 选择和运输相应的氨基酸n n核糖核蛋白体 装配机第26页/共58页第二十七页，共59页。一一.mRNA中的核苷酸顺序中的核苷酸顺序(shnx)与遗与遗传密码传密码 遗传密码的概念 遗传密码（genetic code）在mRNA分子中，每三个相邻核苷酸组成的能代表机体全部遗传信息，决定所有氨基酸的一套三联体密码。其中，每个三联体密码称作(chn zu)一个密码子（codon），共64种。第27页/共58页第二十八页，共59页。第28页/共58页第二十九页，共59页。起始起始(q sh)密码和终止密码密码和终止密码起始密码

11、(m m)：AUG终止密码(m m)：UAA UAG UGA第29页/共58页第三十页，共59页。遗传密码遗传密码(m m)的特征的特征 密码子的阅读方向密码子的阅读方向 53mRNA 53mRNA的合成的合成(hchng)(hchng)或编码方向一致或编码方向一致 例：例：5UUG3 5UUG3 亮氨酸亮氨酸 3UUG5 3UUG5 缬氨酸缬氨酸 （5GUU3 5GUU3）第30页/共58页第三十一页，共59页。2、兼并、兼并(jinbng)性和兼职性性和兼职性 兼并性兼并性两种或两种以上的密码子决定同一两种或两种以上的密码子决定同一种氨基酸。种氨基酸。同义密码子同义密码子决定同一种氨基酸的

12、密码子互称决定同一种氨基酸的密码子互称为同义密码子。为同义密码子。64种密码子中，除三种终止种密码子中，除三种终止(zhngzh)密码子密码子（UAA，UAG，UGA）外，其余）外，其余61种密码子种密码子编码编码20种氨基酸。种氨基酸。例：例：GCU，GCC，GCA，GCG丙氨酸丙氨酸第31页/共58页第三十二页，共59页。兼职性兼职性一种密码子兼具两种作用。一种密码子兼具两种作用。AUG 起始密码起始密码 编码甲硫氨酸编码甲硫氨酸3、通用性通用性 所有生物的细胞所有生物的细胞(xbo)使用统一的氨使用统一的氨基酸编码方法。基酸编码方法。4、不重叠，无标点、不重叠，无标点第32页/共58页第

13、三十三页，共59页。二、蛋白质合成二、蛋白质合成(hchng)的氨基酸的氨基酸运载工具运载工具tRNA 1.1.氨基氨基(nj)(nj)酰酰-tRNA-tRNA的合成的合成（1 1）AAAA的激活的激活 AA+ATP+AA+ATP+酶酶 酶酶-AA-AMP+PPi-AA-AMP+PPi（2)2)氨基氨基(nj)(nj)酰酰tRNAtRNA复合物的形成复合物的形成 酶酶-AA-AMP+tRNA AA-tRNA+AMP+-AA-AMP+tRNA AA-tRNA+AMP+酶酶 *酶：氨基酶：氨基(nj)(nj)酰酰-tRNA-tRNA合成酶合成酶 AA:AA:氨基氨基(nj)(nj)酸酸 第33页/

14、共58页第三十四页，共59页。第34页/共58页第三十五页，共59页。n n连接方式：tRNA3端CCA中的腺苷残基2或3羟基与氨基酸的羧基(su j)结合形成酯键。第35页/共58页第三十六页，共59页。第36页/共58页第三十七页，共59页。2.tRNA2.tRNA2.tRNA2.tRNA反密码子与反密码子与反密码子与反密码子与mRNAmRNAmRNAmRNA密码子的识别密码子的识别密码子的识别密码子的识别(shbi)(shbi)(shbi)(shbi)-C-C-A-A-C-C氨基酸臂氨基酸臂氨基酸臂氨基酸臂mRNAmRNA3 3 5 5 3 3 5 5 AAAAAAUUCUUCAAGAA

15、G反密码反密码反密码反密码(m m)(m m)环环环环（GluGlu）第37页/共58页第三十八页，共59页。摇摆摇摆(yobi)学说学说n n反密码子与密码子的配对反密码子与密码子的配对(pi du)(pi du)不十分严格，特不十分严格，特别是反密码子别是反密码子5 5端的第三位碱基端的第三位碱基n n 例：反密码子例：反密码子5 5端端G GG Gn n 或或n n 密码子密码子3 3端端C UC Un n再例：反密码子再例：反密码子5 5端端U UU Un n 或或n n 密码子密码子3 3端端A GA G第38页/共58页第三十九页，共59页。校正校正(jiozhng)tRNAn n

16、如果编码蛋白质的基因发生了点突变，tRNA 基因也发生突变以矫正上述基因的突变，并合成一条正常的多肽链，这种tRNA称为(chn wi)校正tRNA。n n例：甘氨酸密码子GGG GGGGn n携带甘氨酸tRNA基因也发生突变，以校正移码突变n n 反密码子CCC CCCC 第39页/共58页第四十页，共59页。参与蛋白质合成参与蛋白质合成(hchng)的生的生物分子物分子n nmRNAmRNAn ntRNAtRNAn n核糖体核糖体n n蛋白质因子蛋白质因子(ynz(ynz)n n酶酶n nGTPGTPn n离子离子第40页/共58页第四十一页，共59页。核糖体、mRNA、tRNA、蛋白质因

17、子(ynz)和酶参与(cny)蛋白质合成的生物大分子第41页/共58页第四十二页，共59页。蛋白质的生物合成过程（图）肽链合成的开始（IF、GTP）肽链的延长（EF、GTP）1）进位 2）转肽（T因子）3）移位(y wi)脱落（G因子）肽链合成的终止（RF）三三.蛋白质的生物蛋白质的生物(shngw)合成合成过程过程第42页/共58页第四十三页，共59页。肽链合成肽链合成(hchng)起始起始n n起始(q sh)因子（initiation factor IF）和GTPn n小亚基与mRNA 链的AUG结合n n第一个氨基酰-tRNA结合，形成30s复合体n n大亚基与小亚基结合，形成70s复

18、合体第43页/共58页第四十四页，共59页。第44页/共58页第四十五页，共59页。肽链的延长肽链的延长(ynchng)n n进位：按mRNA所暴露的密码子决定相应的氨基酰-tRNA进入A位n n转肽：在肽基转移酶和延长因子（elongation factor，EF）作用下P位氨基酸与A位氨基酸形成肽键，P位的tRNA空载n n移位：由移位酶水解(shuji)GTP提供动力，核糖体沿53 移动一个密码子，P位tRNA释放，A位肽基-tRNA移到P位，A位空出，接纳下一个氨基酰-tRNA。第45页/共58页第四十六页，共59页。第46页/共58页第四十七页，共59页。第47页/共58页第四十八页

19、，共59页。肽链合成肽链合成(hchng)的终止的终止n n核糖体移至mRNA的UAA、UAG、UGAn n氨基酰-tRNA不能识别，肽链合成(hchng)终止n n释放因子（release factor，RF）作用n n多肽链释放n n大、小亚基解离 第48页/共58页第四十九页，共59页。第49页/共58页第五十页，共59页。蛋白质合成蛋白质合成(hchng)(hchng)过程过程第50页/共58页第五十一页，共59页。第51页/共58页第五十二页，共59页。第52页/共58页第五十三页，共59页。蛋白质合成蛋白质合成(hchng)的主要蛋的主要蛋白质因子白质因子 起始因子(ynz)IF（

20、initiation factor）延伸因子(ynz)EF（elongation factor）释放因子(ynz)RF（release factor）G因子(ynz)T因子(ynz)第53页/共58页第五十四页，共59页。蛋白质合成蛋白质合成(hchng)效率高效率高 一个核糖体一秒钟可翻译40个密码子，形成(xngchng)一条40个氨基酸残基组成的多肽链第54页/共58页第五十五页，共59页。合成合成(hchng)蛋白质种类蛋白质种类游离核糖体:可溶性蛋白 （酶、组蛋白、核糖体蛋白等）附着核糖体:、膜嵌入蛋白、溶酶体蛋白和分泌蛋白（免疫(miny)球蛋白、蛋白类激素等）第55页/共58页第五十六页，共59页。Key termsn nribosomen npolyribosomen ncodonn ngenetic code 第56页/共58页第五十七页，共59页。思考题思考题n n何谓多聚核糖体？n n简述核糖体的化学(huxu)组成、类型、结构、存在形式和功能。n n参与蛋白质合成的生物大分子有哪些？n n简述核糖体的四个活性部位。第57页/共58页第五十八页，共59页。感谢您的观看感谢您的观看(gunkn)。第58页/共58页第五十九页，共59页。