《医学生物学核糖体》ppt
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细胞生物学--核糖体 ppt课件
沉降系数是80S，分子量为3.9～4.5x103 kDa, 60S和40S两个亚基组成。
按存在的部位:有三种类型核糖体
细胞质核糖体 线粒体核糖体 叶绿体核糖体
组成上，叶绿体中的核糖体与原核生物核糖体相同，但 线粒体中核糖体的大小变化较大。
3
6.1.1 核糖体的类型和化学成分
结构：由大亚基、小亚基结合形成。蛋白质合成时，大、小 亚基结合在一起，成为完整的核糖体才能发挥作用，当 蛋白质合成结束时，大、小亚基随即分离。
对mRNA的利用及对其浓度的调控更为经济和有效。
11
在mRNA的起始密码子部位，核糖体向mRNA的3‘端移动，直到到达终止密码 子处。 当第一个核糖体离开起始密码子后，空出的起始密码子的位置足够与另一个 核糖体结合时，第二个核糖体的小亚基就会结合上来，并装配成完整的起始 复合物，开始蛋白质的合成。 同样，第三个核糖体、第四个核糖体、……依次结合到mRNA上。 据电子显微照片推算，多聚核糖体中，每个核糖体间相隔约80个核苷酸。
❖ 经过三种RNA以及多种蛋白质的相互作用， 使来自DNA的遗传信息正确地传递到蛋白质。
23
遗传密码
遗传密码
❖遗传密码（genetic code）是联系核酸的碱基序 列和蛋白质的氨基酸序列的途径。mRNA上由 三个碱基代表一种氨基酸，称为密码子 （codon）。
❖ 生物体内存在多个密码子代表一种氨基酸的情 况。
12
核糖体中rRNA是起主要作用的成分
具有肽酰转移酶的活性； 为tRNA提供结合位点(A位点、P位点和E位点) 在蛋白质合成起始时参与同mRNA选择性地结
合以及在肽链的延伸中与mRNA结合； 核糖体大小亚单位的结合、校正阅读(proofreading)、
按存在的部位:有三种类型核糖体
细胞质核糖体 线粒体核糖体 叶绿体核糖体
组成上，叶绿体中的核糖体与原核生物核糖体相同，但 线粒体中核糖体的大小变化较大。
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6.1.1 核糖体的类型和化学成分
结构：由大亚基、小亚基结合形成。蛋白质合成时，大、小 亚基结合在一起，成为完整的核糖体才能发挥作用，当 蛋白质合成结束时，大、小亚基随即分离。
对mRNA的利用及对其浓度的调控更为经济和有效。
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在mRNA的起始密码子部位，核糖体向mRNA的3‘端移动，直到到达终止密码 子处。 当第一个核糖体离开起始密码子后，空出的起始密码子的位置足够与另一个 核糖体结合时，第二个核糖体的小亚基就会结合上来，并装配成完整的起始 复合物，开始蛋白质的合成。 同样，第三个核糖体、第四个核糖体、……依次结合到mRNA上。 据电子显微照片推算，多聚核糖体中，每个核糖体间相隔约80个核苷酸。
❖ 经过三种RNA以及多种蛋白质的相互作用， 使来自DNA的遗传信息正确地传递到蛋白质。
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遗传密码
遗传密码
❖遗传密码（genetic code）是联系核酸的碱基序 列和蛋白质的氨基酸序列的途径。mRNA上由 三个碱基代表一种氨基酸，称为密码子 （codon）。
❖ 生物体内存在多个密码子代表一种氨基酸的情 况。
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核糖体中rRNA是起主要作用的成分
具有肽酰转移酶的活性； 为tRNA提供结合位点(A位点、P位点和E位点) 在蛋白质合成起始时参与同mRNA选择性地结
合以及在肽链的延伸中与mRNA结合； 核糖体大小亚单位的结合、校正阅读(proofreading)、
核糖体(ribosome)ppt课件
成二聚体
40S
80S
60S
核糖体(ribosome)
120S
三、核糖体的类型
真核细胞内
• （1）附着核糖体：附着在内质网膜和外层核膜表面的核 糖。主要合成外输性蛋白和分泌蛋白，如抗体，肽素激素 及酶类等，次外还有溶酶体酶。
• （2）游离核糖体：游离在细胞质基质中的核糖体。主要 合成构成细胞自身结构所必需的结构蛋白和催化各种生化 反应的酶蛋白，以及血红蛋白，肌动蛋白和肌球蛋白等。
核糖体有多个与蛋白质合成密切相关的活性部位
• （1）mRNA结合位点位于小亚基上。 • （2）氨酰基结合位点，大部分位于大亚基上。 • （3）肽酰基结合位点核，糖大体(ri多bos数ome位) 于小亚基上。
平台头部 ຫໍສະໝຸດ 部 小亚基基部头部
平台
mRNA
中央突
谷
柄
嵴
大亚基
中央突 嵴
核糖体(ribosome)
真核细胞细胞器核糖体
游离核糖体 附着核糖体
线粒体 55~80s 叶绿体 70s
组成元素：C,H,O,N,P有的还含有S
原核
细胞
组成物质：rRNA和蛋白质
真核
（故核糖体又被称为 糖核蛋白质） 核糖体(ribosome) 细胞
rRNA 60% 50%
蛋白质 40% 50%
二、核糖体的形态结构
大小：直径15～25cm 形态：颗粒状 组成：大小两个亚基
小亚基的功能
将mRNA结合到核糖体上，并稳定mRNA与核糖体的结合； 提供部分tRNA的结合部分（A位）和tRNA被释放的部位 （P位）
大亚基的功能
提供大部分tRNA的结合部位（A味），提供肽酰基转移 酶位点，催化肽链延伸；提供肽酰－tRNA由A位移到P 位所需的能量；提供生长肽链的容纳和释放通道。
医学生物学核糖体
• • •
二、核糖体的功能 蛋白质合成
起始：
1、30S起始复合体：
甲酰甲硫氨酰tRNA、IF2 小亚基、IF3、mRNA
2、甲酰甲硫氨酰tRNA识别起始密码AUG 占据P位。
3、50S大亚基结合，形成完整的70S核糖体。
延伸：
1、进位：氨酰tRNA进入A位。 2、成肽：肽键形成。
3、移位：沿5’-3’移动一个密码子位置。
终止：A位出现AA、UGA、UAG时，合成停止。
核糖体功能是按照mRNA的指令将 氨基酸合成蛋白质多肽链，所以核 糖体是细胞内蛋白质合成的分子机 器
小亚基：核糖体上提供mRNA结合部位的亚基之一， 与大亚基共同组成了核糖体。当核糖体“阅读”密 码子合成完蛋白质后，小亚基就会在“终止密码” 的作用下与大亚基分离。小亚基在蛋白质合成中负 责信息识别。最初，小亚基识别到一条信使RNA链， 然后大亚基结合上来，并确保信使RNA上的每一个 密码子都和合适的转运RNA结合。一般认为信使 RNA由一个小孔（这个分子的左边）进入，并延伸 进入位于顶部的“头”和底部的“身体”之间缝隙 中的“译码中心”。信使RNA并不是必须像针一样 直线穿过这个孔，相反，由于这个洞由一个环状核 糖体RNA组成，所以它能够像一个门插销一样识别 并结合mRNA。
• 无论哪种核糖体，在执行功能时，即进行蛋白质合 成时，常3-5个或几十个甚至更多聚集并与mRNA结 合在一起，由mRNA分子与小亚基凹沟处结合，再 与大亚基结合，形成一串，称为多聚核糖体（游离 多聚核糖体及固着多聚核糖体），Polyribosome或 Polysome。mRNA的长短，决定多聚核糖体的多少， 可排列成螺纹状，念珠状等，多聚核糖体是合成蛋 白质的功能团。此时，每一核糖体上均在以mRNA 的密码为模板，翻译成蛋白质的氨基酸顺序。在活 细胞中，核糖体的大小亚基，单核糖体和多聚核糖 体是处于一种不断解聚与聚合的动态平衡中，随功 能而变化，执行功能量为多聚核糖体、功能完成后 解聚为大、小亚基。
细胞生物学——核糖体ppt课件
具有肽酰转移酶的活性； 为tRNA提供结合位点(A位点、P位点和E位点)； 为多种蛋白质合成因子提供结合位点； 在蛋白质合成起始时参与同mRNA选择性地结合以及在肽链
的延伸中与mRNA结合； 核糖体大小亚单位的结合、校正阅读(proofreading)、无
意义链或框架漂移的校正、以及抗菌素的作用等都与rRNA 有关。
一、核糖体的基本类型与成分
核糖核蛋白体,简称核糖体(ribosome) 基本类型 附着核糖体 游离核糖体 70S的核糖体 80S的核糖体 主要成分 r蛋白质：40%，核糖体表面 rRNA:60%,，核糖体内部
二、核糖体的结构
结构与功能的分析方法
蛋白质合成过程中很多重要步骤 与50S核糖体大亚单位相关
一、多聚核糖体 (polyribosome或polysome)
概念 核糖体在细胞内并不是单个独立地执行功能，而是由多个甚至几
十个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地进行肽链的合成，这种具 有特殊功能与形态结构的核糖义 细胞内各种多肽的合成，不论其分子量的大小或是mRNA的长短如 何，单位时间内所合成的多肽分子数目都大体相等。 以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对mRNA的利用及对其浓度的 调控更为经济和有效。
定位。 对rRNA，特别是对16S rRNA结构的研究 70S核糖体的小亚单位中rRNA与全部的r蛋白关系的空间模型
同一生物中不同种类的r蛋白的一级结构均不 相同，在免疫学上几乎没有同源性。
不同生物同一种类r蛋白之间具有很高的同源 性， 并在进化上非常保守。
蛋白质合成过程中很多重 要步骤与50S核糖体大亚单位相关
从而为揭开核糖体这一具有30多亿年历史的古老的高度复杂的分子 机器的运转奥秘迈出了极重要的一步。
的延伸中与mRNA结合； 核糖体大小亚单位的结合、校正阅读(proofreading)、无
意义链或框架漂移的校正、以及抗菌素的作用等都与rRNA 有关。
一、核糖体的基本类型与成分
核糖核蛋白体,简称核糖体(ribosome) 基本类型 附着核糖体 游离核糖体 70S的核糖体 80S的核糖体 主要成分 r蛋白质：40%，核糖体表面 rRNA:60%,，核糖体内部
二、核糖体的结构
结构与功能的分析方法
蛋白质合成过程中很多重要步骤 与50S核糖体大亚单位相关
一、多聚核糖体 (polyribosome或polysome)
概念 核糖体在细胞内并不是单个独立地执行功能，而是由多个甚至几
十个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地进行肽链的合成，这种具 有特殊功能与形态结构的核糖义 细胞内各种多肽的合成，不论其分子量的大小或是mRNA的长短如 何，单位时间内所合成的多肽分子数目都大体相等。 以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对mRNA的利用及对其浓度的 调控更为经济和有效。
定位。 对rRNA，特别是对16S rRNA结构的研究 70S核糖体的小亚单位中rRNA与全部的r蛋白关系的空间模型
同一生物中不同种类的r蛋白的一级结构均不 相同，在免疫学上几乎没有同源性。
不同生物同一种类r蛋白之间具有很高的同源 性， 并在进化上非常保守。
蛋白质合成过程中很多重 要步骤与50S核糖体大亚单位相关
从而为揭开核糖体这一具有30多亿年历史的古老的高度复杂的分子 机器的运转奥秘迈出了极重要的一步。
核糖体细胞生物学优秀课件
二、核糖体的形态结构
小亚基
不规则颗粒， 直径~25nm。
大亚基
50S核糖体大亚基
• 50S核糖体亚基是70S核糖体中较大的 亚基，由多种核糖体蛋白质（蓝色）及 两种rRNA（桔黄色）结合形成。
• 在大亚基中央包含“中央管”，为新生 多肽链释放的通道。
• 50S核糖体亚基中的蛋白质大部分都位 于该亚基的表面而离活性位点较远。
• mRNA 结合在大亚基中央的沟内。
形态结构
30S核糖体小亚基
• 由多种核糖体蛋白质（蓝色）及 一种rRNA（桔黄色）结合形成。
• 30S小亚基结构灵活，使核糖体 移位，从一个密码子转移到另一 个密码子上。
• 从mRNA上识别翻译信息（三联 密码），保证tRNA和mRNA 的 准确识别，因此掌握了蛋白质翻 译过程的信息。
-Lys-Asp-Glu-Leu-COO- (KDEL)
四、核糖体的形成与自我组装
Nucleolar organizing region, NOR
rDNA
45s rRNA
18s rRNA ＋ 32s rRNA
28s rRNA ＋ 5.8s rRNA
形成与自我组装
形成与自我组装
五、核糖体的功能
2. tRNA
核糖体的功能
转运RNA（transfer ribonucleic acid，tRNA）是 具有携带并转运氨基酸功能的一类小分子核糖核 酸。一种tRNA只能携带一种氨基酸，如丙氨酸 tRNA只携带丙氨酸。但一种氨基酸可被不止一种 tRNA携带。
3. rRNA
蛋白质合成过程
肽链合成的起始 （Initiation）
转肽：P位和A位的两个氨基酰tRNA所携带的氨基酸之间形成肽键，
最新【生物课件】第九章 核糖体PPT课件
具有肽酰转移酶的活性； 为tRNA提供结合位点(A位点、P位点和E位点) 在蛋白质合成起始时参与同mRNA选择性地结
合以及在肽链的延伸中与mRNA结合； 核糖体大小亚单位的结合、校正阅读(proofreading)、
无意义链或框架漂移的校正、以及抗菌素的作用等 都与rRNA有关。
r蛋白质的主要功能
A位点。与新掺入的氨酰-tRNA的结合位点，又称氨酰基位点， 位于大亚单位。
P位点。与延伸中的肽酰-tRNA的结合位点，又称肽酰基位点， 位于小亚单位。
E位点(exit site)。肽酰转移后与即将释放的tRNA的结合位点， 位于大亚单位。
GTP酶的结合位点。催化肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关 的转移酶，即延伸因子EF-G的结合位点。
多聚核糖体
(polyribosome或polysome)
概念 核糖体在细胞内并不是单个独立地执行功能，而是由
多个甚至几十个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地 进行肽链的合成，这种具有特殊功能与形态结构的核糖 体与mRNA的聚合体称为多聚核糖体。
多聚核糖体的生物学意义 细胞内各种多肽的合成，不论其分子量的大小 或是mRNA的长短如何，单位时间内所合成的 多肽分子数目都大体相等。 以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对mRNA 的利用及对其浓度的调控更为经济和有效。
对rRNA 折叠成有功能的三维结构是十分重要的；
在蛋白质合成中, 某些r蛋白可能对核糖体的构象 起“微调”作用；
在核糖体的结合位点上甚至可能在催化作用中, 核 糖体蛋白与rRNA共同行使功能。
二、聚核糖体与蛋白质的合成
多聚核糖体(polyribosome或polysome) 蛋白质的合成 RNA在生命起源中的地位及其演化过程
合以及在肽链的延伸中与mRNA结合； 核糖体大小亚单位的结合、校正阅读(proofreading)、
无意义链或框架漂移的校正、以及抗菌素的作用等 都与rRNA有关。
r蛋白质的主要功能
A位点。与新掺入的氨酰-tRNA的结合位点，又称氨酰基位点， 位于大亚单位。
P位点。与延伸中的肽酰-tRNA的结合位点，又称肽酰基位点， 位于小亚单位。
E位点(exit site)。肽酰转移后与即将释放的tRNA的结合位点， 位于大亚单位。
GTP酶的结合位点。催化肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关 的转移酶，即延伸因子EF-G的结合位点。
多聚核糖体
(polyribosome或polysome)
概念 核糖体在细胞内并不是单个独立地执行功能，而是由
多个甚至几十个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地 进行肽链的合成，这种具有特殊功能与形态结构的核糖 体与mRNA的聚合体称为多聚核糖体。
多聚核糖体的生物学意义 细胞内各种多肽的合成，不论其分子量的大小 或是mRNA的长短如何，单位时间内所合成的 多肽分子数目都大体相等。 以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对mRNA 的利用及对其浓度的调控更为经济和有效。
对rRNA 折叠成有功能的三维结构是十分重要的；
在蛋白质合成中, 某些r蛋白可能对核糖体的构象 起“微调”作用；
在核糖体的结合位点上甚至可能在催化作用中, 核 糖体蛋白与rRNA共同行使功能。
二、聚核糖体与蛋白质的合成
多聚核糖体(polyribosome或polysome) 蛋白质的合成 RNA在生命起源中的地位及其演化过程
第十一章核糖体ppt课件
在蛋白质合成中, 某些r蛋白可能对核糖体的构象 起“微调”作用；
在核糖体的结合位点上甚至可能在催化作用中, 核 糖体蛋白与rRNA共同行使功能。
第二节 聚核糖体与蛋白质的合成
多聚核糖体(polyribosome或 polysome)
蛋白质的合成
RNA在生命起源中的 地 位 及 其 演 化 过 程
一、多聚核糖体(polyribosome或 polysome)
为tRNA提供结合位点(A位点、P位点和E位点)
在蛋白质合成起始时参与同mRNA选择性地结合以 及在肽链的延伸中与mRNA结合；
核糖体大小亚单位的结合、校正阅读 (proofreading)、无意义链或框架漂移的校正、以及 抗菌素的作用等都与rRNA有关。
r蛋白质的主要功能
对rRNA 折叠成有功能的三维结构是十分重要的；
对rRNA，特别是对16S rRNA结构的研究
蛋白质结合到rRNA上具有先后层次性。 核糖体的重组装是自我装配过程。 同一生物中不同种类的r蛋白的一级结构 均不相同，在免疫学上几乎没有同源性。 不同生物同一种类r蛋白之间具有很高的 同源性，并在进化上非常保守。 16SrRNA的一级结构是非常保守的 16SrRNA的二级结构具有更高的保守性：
臂环结构(stem-loop structure)
核糖体上具有一系列与蛋白质 合成有关的结合位点与催化位点
与mRNA的结合位点
与新掺入的氨酰-tRNA的结合位点——氨酰基位点， 又称A位点
与延伸中的肽酰-tRNA的结合位点——肽酰基位点， 又称P位点
肽酰转移后与即将释放的tRNA的结合位点——E位 点(exit site)
RNA 可能是生命起源中最早的生物大分子。
核酶(ribosome)：具有催化作用的RNA。
在核糖体的结合位点上甚至可能在催化作用中, 核 糖体蛋白与rRNA共同行使功能。
第二节 聚核糖体与蛋白质的合成
多聚核糖体(polyribosome或 polysome)
蛋白质的合成
RNA在生命起源中的 地 位 及 其 演 化 过 程
一、多聚核糖体(polyribosome或 polysome)
为tRNA提供结合位点(A位点、P位点和E位点)
在蛋白质合成起始时参与同mRNA选择性地结合以 及在肽链的延伸中与mRNA结合；
核糖体大小亚单位的结合、校正阅读 (proofreading)、无意义链或框架漂移的校正、以及 抗菌素的作用等都与rRNA有关。
r蛋白质的主要功能
对rRNA 折叠成有功能的三维结构是十分重要的；
对rRNA，特别是对16S rRNA结构的研究
蛋白质结合到rRNA上具有先后层次性。 核糖体的重组装是自我装配过程。 同一生物中不同种类的r蛋白的一级结构 均不相同，在免疫学上几乎没有同源性。 不同生物同一种类r蛋白之间具有很高的 同源性，并在进化上非常保守。 16SrRNA的一级结构是非常保守的 16SrRNA的二级结构具有更高的保守性：
臂环结构(stem-loop structure)
核糖体上具有一系列与蛋白质 合成有关的结合位点与催化位点
与mRNA的结合位点
与新掺入的氨酰-tRNA的结合位点——氨酰基位点， 又称A位点
与延伸中的肽酰-tRNA的结合位点——肽酰基位点， 又称P位点
肽酰转移后与即将释放的tRNA的结合位点——E位 点(exit site)
RNA 可能是生命起源中最早的生物大分子。
核酶(ribosome)：具有催化作用的RNA。
核糖体、线粒体ppt课件
核糖体等。
23
线粒体结构
ATP synthase particles
➢线粒体基粒：线粒体内膜特别是嵴膜基质面上带柄的球状颗粒称为基粒。基粒是由 多个蛋白亚基组成的大分子蛋白，其化学本质是ATP合酶，能将呼吸链电子传递过 程中释放的能量用于ADP磷酸化生成ATP。
24
线粒体化学组成
➢线粒体主要由蛋白质和脂质组成
部边界部分 ➢黄色: 线粒体嵴
Three dimensional reconstruction of a mitochondrion
22
线粒体结构
➢外膜：含孔蛋白(porin)，通透性较高。 ➢内膜：高度不通透性，向内折叠形成嵴。含有与能量转换相关的蛋白；膜的基质面
附着基质颗粒(ATP合成酶颗粒)。 ➢膜间隙：含许多可溶性酶、 底物及辅助因子。 ➢基质：溶胶状，含三羧酸循环酶系、线粒体基因表达酶系；双链环状的线粒体DNA，
15
线粒体概述
贴壁生长的成纤维细胞中，镜下观察线粒 体为短线状小体
放大观察可见线粒体能以beanshaped 形态存在， 长度约为 1 至 4 μm 。
16
多形性
Cardiac muscle
Amoeba
Adrenal cortex
Astrocyte
Fish pseudobranch
Adrenal steroid secreting cells
A. Liver cell
B. Red blood cell C. Muscle cell
D. Secreting cell
Short answers/ brief essays
Please describe the structure of mitochondria
23
线粒体结构
ATP synthase particles
➢线粒体基粒：线粒体内膜特别是嵴膜基质面上带柄的球状颗粒称为基粒。基粒是由 多个蛋白亚基组成的大分子蛋白，其化学本质是ATP合酶，能将呼吸链电子传递过 程中释放的能量用于ADP磷酸化生成ATP。
24
线粒体化学组成
➢线粒体主要由蛋白质和脂质组成
部边界部分 ➢黄色: 线粒体嵴
Three dimensional reconstruction of a mitochondrion
22
线粒体结构
➢外膜：含孔蛋白(porin)，通透性较高。 ➢内膜：高度不通透性，向内折叠形成嵴。含有与能量转换相关的蛋白；膜的基质面
附着基质颗粒(ATP合成酶颗粒)。 ➢膜间隙：含许多可溶性酶、 底物及辅助因子。 ➢基质：溶胶状，含三羧酸循环酶系、线粒体基因表达酶系；双链环状的线粒体DNA，
15
线粒体概述
贴壁生长的成纤维细胞中，镜下观察线粒 体为短线状小体
放大观察可见线粒体能以beanshaped 形态存在， 长度约为 1 至 4 μm 。
16
多形性
Cardiac muscle
Amoeba
Adrenal cortex
Astrocyte
Fish pseudobranch
Adrenal steroid secreting cells
A. Liver cell
B. Red blood cell C. Muscle cell
D. Secreting cell
Short answers/ brief essays
Please describe the structure of mitochondria
W09核糖体-PPT课件
（二）核糖体的化学组成：
主要组分是蛋白质和RNA，极少或无脂类，70S型ribosome中，蛋白 质：rRNA约1：2，80S型核糖体中，蛋白质：rRNA约1：1 rRNA可占细胞中RNA总量的80%以上，rRNA在ribosome内部构成特 定臂环结构 ：
核糖体 大亚单位 小亚单位 大亚单位 80S 70S 55S 60S 50S 35S 40S 30S 25S rRNA 小亚单位 18S 16S 12S 28S+5.8S＋5S 23S+5S 21S+5S 蛋白质数量 大亚单位 小亚单位 49 31 — 33 21 —
3. 红细胞无ribosome但有大量的血红蛋白，矛盾吗？不矛盾，因为 血红蛋白是红细胞的前体产生积累的，但成熟的红细胞无 ribosome，不产蛋白。
细胞中的ribosome数量多少不一，一般来说，增殖速度快 的细胞中，分泌蛋白质的分泌细胞中也较多，例如分泌胆汗的肝 细胞中为6×106个，大肠杆菌为1500~15000个，在不同类型生 物细胞之中，核糖体大小及组分都有一定差异，一般可分为两大 类，80S型和70S型。
H链与28srRNA结合，也可解离。
2. ribosome 蛋白质类型（type）：
类型见上表，蛋白质分不同层次先后与rRNA联结组装。
（三）核糖体结构 1. 核糖体的外部构型（图9-1）
原一般描绘核糖体是由一大一小的亚unit组成“不倒翁”形， 现已知这两个亚unit其实是“无指手套”状弯曲不规则形，结合时， 大小unit以其凹槽形成mRNA穿过的通道，而大亚unit内部还有一 条垂直于通道的隧道，新合成的多肽链则由此隧道穿出，可保护多 肽不被蛋白质水解酶所分解。
最新第十一章 核糖体(精要部分).PPT课件
31
二、蛋白质的合成
蛋白质的合成过程比较复杂，由核糖体、mRNA和携 带各种氨基酸的tRNA、多种蛋白质因子、以及GTP 等的共同完成，一般要经过：
起始 延伸 终止 三个阶段的反应，才能转译出多肽产物。
32
翻译的起始
第一步，mRNA只能与细胞质中游离的核糖体30S小亚 基结合，此时的结合部位是mRNA的起始密码子AUG（如何 识别第一个AUG是起始密码子。
60S：28S、5.8S、5S rRNA； 40S：18SrRNA。 》尽管原核生物与真核生物核糖体的蛋白质和rRNA差异
很大，但结构总体相似，特别是负责与mRNA结合的小亚 基。 》原核和真核细胞的rRNA都具有甲基化现象，这种甲基 化与RNA的转录后加工过程的酶识别有关。 》另外原核5S、16S rRNA和真核5.8S、18S rRNA结构高 度保守，常用于研究生物进化。
第十一章 核糖体(精要部分).
第十一章 核糖体和蛋白质合成
核糖体(ribosome)是合成蛋白质的无膜包被细胞器，其唯 一的功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且精确地合成多 肽链。 核糖体几乎存在于一切细胞内，游离于细胞质基质中，或 附着于内质网膜及核膜上（真核细胞）。
第一节 核糖体的类型与结构
蛋白质化学结构的多样性与构象的多变性； 与RNA相比，蛋白质能更为有效地催化多种生化反应，并提供
更为复杂的细胞结构成分，逐渐演化成今天的细胞。
36
基于原始RNA的 自我复制体系
目前的细胞系统
原始RNA 原始RNA进化 RNA进化后指导蛋白质合成
基于RNA和蛋白质的自我复制体系 新酶的出现能够催化DNA的复 制和RNA转录
15
6SrRNA基因的常用途径
细菌的rRNA具有高度的保守性，又具有高度
二、蛋白质的合成
蛋白质的合成过程比较复杂，由核糖体、mRNA和携 带各种氨基酸的tRNA、多种蛋白质因子、以及GTP 等的共同完成，一般要经过：
起始 延伸 终止 三个阶段的反应，才能转译出多肽产物。
32
翻译的起始
第一步，mRNA只能与细胞质中游离的核糖体30S小亚 基结合，此时的结合部位是mRNA的起始密码子AUG（如何 识别第一个AUG是起始密码子。
60S：28S、5.8S、5S rRNA； 40S：18SrRNA。 》尽管原核生物与真核生物核糖体的蛋白质和rRNA差异
很大，但结构总体相似，特别是负责与mRNA结合的小亚 基。 》原核和真核细胞的rRNA都具有甲基化现象，这种甲基 化与RNA的转录后加工过程的酶识别有关。 》另外原核5S、16S rRNA和真核5.8S、18S rRNA结构高 度保守，常用于研究生物进化。
第十一章 核糖体(精要部分).
第十一章 核糖体和蛋白质合成
核糖体(ribosome)是合成蛋白质的无膜包被细胞器，其唯 一的功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且精确地合成多 肽链。 核糖体几乎存在于一切细胞内，游离于细胞质基质中，或 附着于内质网膜及核膜上（真核细胞）。
第一节 核糖体的类型与结构
蛋白质化学结构的多样性与构象的多变性； 与RNA相比，蛋白质能更为有效地催化多种生化反应，并提供
更为复杂的细胞结构成分，逐渐演化成今天的细胞。
36
基于原始RNA的 自我复制体系
目前的细胞系统
原始RNA 原始RNA进化 RNA进化后指导蛋白质合成
基于RNA和蛋白质的自我复制体系 新酶的出现能够催化DNA的复 制和RNA转录
15
6SrRNA基因的常用途径
细菌的rRNA具有高度的保守性，又具有高度
医学细胞生物学-第六章-核糖体PPT课件
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核糖体的整体组装
小亚基
16S
rRNA +
21种蛋白质
Mg2+ 40-50℃
30S小亚基
大亚基
23S rRNA 5S rRNA
+ 蛋白质
4mmol/L Mg2+ 44℃ 20min
41-48S
中间颗粒
20mmol/L Mg2+ 50℃ 90min
50S大亚基
核糖体的在体组装
❖核糖体为自组装结构； ❖活体内装配更迅速、有效； ❖S16对组装的速率有重大影响； ❖前核糖体亚单位是在核仁中组装的。
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核糖体的分布
❖ 普遍分布于原核细胞和真核细胞；
❖ 哺乳动物的成熟红细胞中没有核糖 体；
❖ 线粒体基质和叶绿体基质中含有核 糖体；
❖ 非细胞形态的病毒不含核糖体。
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第一节 核糖体的形态结构
电镜下观察到的核糖体
真核细胞核糖体： 宽25nm，长30nm。
Small subunit
缺失时翻译错误增加
与mRNA结合 与链霉素结合 与tRNA结合 密码阅读位点 位于出口域 位于翻译域
第三节 核糖体的功能
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核糖体的功能
携带遗传 密码、指 导蛋白质 合成
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阅读遗传 密码，携 带氨基酸 进行蛋白 质合成
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小亚基的功能
❖与mRNA结合
❖提供密码阅读部位
❖ 核糖体RNA（ribosomel RNA，rRNA） 构成核糖体。
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另外，一些药物，致癌物可直接抑制蛋白质合成的不同阶段，有些抗苔素， 如链霉素、氯霉素、红霉素等对原核与真核生物的敏感性不同，能直接抑制 细菌核糖体上蛋白质的合成作用。有的抑制在起始阶段，有的抑制肽链延长 和终止阶段，有的阻止小亚基与mRNA的起始结合，四环素抑制氨基酰-tRNA 的结合和终止因子，氯霉素抑制转肽酶，阻止肽链形成，红霉素抑制转位酶， 不能相应移位进入新密码。所以，抗苔素的抗苔作用就是干扰了细苔蛋白合 成而抑制细苔生长来起作用的。
核糖体在细胞中的位置
真核细胞的核糖体
真核细胞中，核糖体进行蛋白质合成时，既可以游离在细胞质中，称 为游离核糖体(free ribosome）。也可以附着在内质网的表面，称为膜 旁核糖体或附着核糖体。参与构成RER，称为固着核糖体或膜旁核糖 体，是以大亚基圆锥形部与膜接着游离核糖体(free ribosome）。分布 在线粒体中的核糖体，比一般核糖体小，约为55S(35S和25S大、小亚 基），称为胞器或线粒体核体。凡是幼稚的、未分化的细胞、胚胎细 胞、培养细胞、肿瘤细胞，它们生长迅速，在胞质中一般具有大量游 离核糖体。真核细胞含有较多的核糖体，每个细胞平均有106 ～107 个，而原核细胞中核糖体较少每个细胞平均只有15×102 ～18×103 个。真核细胞核糖体的沉降系数为80S，大亚基为60S，小亚基为40S。 在大亚基中，有大约49种蛋白质，另外有三种rRNA∶28S rRNA、5S rRNA和5.8S rRNA。小亚基含有大约33：即核糖体上的结合tRNA的亚基，与 小亚基共同组成核糖体，为蛋白质合成提 供场所。大亚基由两条RNA链组成
核糖体异常与疾病
电镜下，多聚核糖体的解聚和粗面内质网的脱粒都可看作是蛋白质合成降低 或停止的一个形态指标。
多聚核糖体的解聚：是指多聚核糖体分散为单体，失去正常有规律排列，孤 立地分散在胞质中或附在粗面内质网膜上。一般认为，游离多聚核糖体的解 聚将伴随着内源性蛋白质生成的减少。脱粒是指粗面内质网上的核糖体脱落 下来，分布稀疏，散在胞质中，RER上解聚和脱离将伴随外输入蛋白合成。
（沉降系数的定义：颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度，沉降系数是 以时间表示的，1S=10-13秒 ， 4S即为4×10-13秒，沉降系数越大在离心时候 越先沉降 ）
成分： 1）蛋白质：40%，核糖体表面 2）rRNA:60%,，核糖体内部
结构
核糖体无膜结构，主要由蛋白质(40%）和R NA(60%）构成。核糖体按沉降系数分为两 类，一类（70S）存在于细菌等原核生物中， 另一类（80S）存在于真核细胞的细胞质中。 他们有的漂浮在细胞内，有的结集在一起。
3、50S大亚基结合，形成完整的70S核糖体。
延伸：
1、进位：氨酰tRNA进入A位。 2、成肽：肽键形成。 3、移位：沿5’-3’移动一个密码子位置。
终止：A位出现UAA、UGA、UAG时，合成停止。
核糖体功能是按照mRNA的指令将 氨基酸合成蛋白质多肽链，所以核 糖体是细胞内蛋白质合成的分子机
器
细胞中，核糖体的大小亚基，单核糖体和多聚核糖
体是处于一种不断解聚与聚合的动态平衡中，随功
能而变化，执行功能量为多聚核糖体、功能完成后 解聚为大、小亚基。
二、核糖体的功能 蛋白质合成
起始：
甲酰甲硫氨酰tRNA、IF2
1、30S起始复合体： 小亚基、IF3、mRNA 2、甲酰甲硫氨酰tRNA识别起始密码AUG 占据P位。
正常情况下，蛋白质合成旺盛时，细胞质中充满多聚核糖体,RER上附有许多 念珠线状和螺旋状的多原核糖体，当细胞处于有丝分裂阶段时，蛋白质合成 明显下降，多聚核糖体也出现解聚原C，逐渐为分散孤立的单体所代替。
在急性药物中毒性（四氯化碳）肝炎和病毒性肝炎后，以及肝硬化病人的肝 细胞中，经常可见到大量多聚核糖体解聚呈离散单体状，固着多聚核糖体脱 落，分布稀疏，导致分泌蛋白合成↓，所以，病人血浆白蛋白含量↓。
中文名称：核糖体 英文名称：ribosome 定义：细胞器的一种，为椭球 形的粒状小体。生物体的细胞 器，是蛋白质合成的场所，通 过信使核糖核酸与携带氨基酸 的转移核糖核酸的相互作用合 成蛋白质。由大小亚基组成。
一、核糖体的组成
类型： 1）70S核糖体：30S、50S，原核细胞。 2）80S核糖体：40S、60S，真核细胞（游离核 糖体和附着核糖体）。
小亚基：核糖体上提供mRNA结合部位的亚基之一， 与大亚基共同组成了核糖体。当核糖体“阅读”密 码子合成完蛋白质后，小亚基就会在“终止密码” 的作用下与大亚基分离。小亚基在蛋白质合成中负 责信息识别。最初，小亚基识别到一条信使RNA链， 然后大亚基结合上来，并确保信使RNA上的每一个 密 码 子 都 和 合 适 的 转 运 RNA 结 合 。 一 般 认 为 信 使 RNA由一个小孔（这个分子的左边）进入，并延伸 进入位于顶部的“头”和底部的“身体”之间缝隙 中的“译码中心”。信使RNA并不是必须像针一样 直线穿过这个孔，相反，由于这个洞由一个环状核 糖体RNA组成，所以它能够像一个门插销一样识别 并结合mRNA。
可分为游离核糖体和附着核糖体。 游离核糖体位于细胞质基质中，主要合成胞内蛋白，分泌在细胞内； 附着核糖体主要附着在糙面内质网上，负责合成外运蛋白，分泌在细
胞外。
无论哪种核糖体，在执行功能时，即进行蛋白质合 成时，常3-5个或几十个甚至更多聚集并与mRNA结 合在一起，由mRNA分子与小亚基凹沟处结合，再 与大亚基结合，形成一串，称为多聚核糖体（游离 多聚核糖体及固着多聚核糖体），Polyribosome或 Polysome。mRNA的长短，决定多聚核糖体的多少， 可排列成螺纹状，念珠状等，多聚核糖体是合成蛋 白质的功能团。此时，每一核糖体上均在以mRNA 的密码为模板，翻译成蛋白质的氨基酸顺序。在活
核糖体在细胞中的位置
真核细胞的核糖体
真核细胞中，核糖体进行蛋白质合成时，既可以游离在细胞质中，称 为游离核糖体(free ribosome）。也可以附着在内质网的表面，称为膜 旁核糖体或附着核糖体。参与构成RER，称为固着核糖体或膜旁核糖 体，是以大亚基圆锥形部与膜接着游离核糖体(free ribosome）。分布 在线粒体中的核糖体，比一般核糖体小，约为55S(35S和25S大、小亚 基），称为胞器或线粒体核体。凡是幼稚的、未分化的细胞、胚胎细 胞、培养细胞、肿瘤细胞，它们生长迅速，在胞质中一般具有大量游 离核糖体。真核细胞含有较多的核糖体，每个细胞平均有106 ～107 个，而原核细胞中核糖体较少每个细胞平均只有15×102 ～18×103 个。真核细胞核糖体的沉降系数为80S，大亚基为60S，小亚基为40S。 在大亚基中，有大约49种蛋白质，另外有三种rRNA∶28S rRNA、5S rRNA和5.8S rRNA。小亚基含有大约33：即核糖体上的结合tRNA的亚基，与 小亚基共同组成核糖体，为蛋白质合成提 供场所。大亚基由两条RNA链组成
核糖体异常与疾病
电镜下，多聚核糖体的解聚和粗面内质网的脱粒都可看作是蛋白质合成降低 或停止的一个形态指标。
多聚核糖体的解聚：是指多聚核糖体分散为单体，失去正常有规律排列，孤 立地分散在胞质中或附在粗面内质网膜上。一般认为，游离多聚核糖体的解 聚将伴随着内源性蛋白质生成的减少。脱粒是指粗面内质网上的核糖体脱落 下来，分布稀疏，散在胞质中，RER上解聚和脱离将伴随外输入蛋白合成。
（沉降系数的定义：颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度，沉降系数是 以时间表示的，1S=10-13秒 ， 4S即为4×10-13秒，沉降系数越大在离心时候 越先沉降 ）
成分： 1）蛋白质：40%，核糖体表面 2）rRNA:60%,，核糖体内部
结构
核糖体无膜结构，主要由蛋白质(40%）和R NA(60%）构成。核糖体按沉降系数分为两 类，一类（70S）存在于细菌等原核生物中， 另一类（80S）存在于真核细胞的细胞质中。 他们有的漂浮在细胞内，有的结集在一起。
3、50S大亚基结合，形成完整的70S核糖体。
延伸：
1、进位：氨酰tRNA进入A位。 2、成肽：肽键形成。 3、移位：沿5’-3’移动一个密码子位置。
终止：A位出现UAA、UGA、UAG时，合成停止。
核糖体功能是按照mRNA的指令将 氨基酸合成蛋白质多肽链，所以核 糖体是细胞内蛋白质合成的分子机
器
细胞中，核糖体的大小亚基，单核糖体和多聚核糖
体是处于一种不断解聚与聚合的动态平衡中，随功
能而变化，执行功能量为多聚核糖体、功能完成后 解聚为大、小亚基。
二、核糖体的功能 蛋白质合成
起始：
甲酰甲硫氨酰tRNA、IF2
1、30S起始复合体： 小亚基、IF3、mRNA 2、甲酰甲硫氨酰tRNA识别起始密码AUG 占据P位。
正常情况下，蛋白质合成旺盛时，细胞质中充满多聚核糖体,RER上附有许多 念珠线状和螺旋状的多原核糖体，当细胞处于有丝分裂阶段时，蛋白质合成 明显下降，多聚核糖体也出现解聚原C，逐渐为分散孤立的单体所代替。
在急性药物中毒性（四氯化碳）肝炎和病毒性肝炎后，以及肝硬化病人的肝 细胞中，经常可见到大量多聚核糖体解聚呈离散单体状，固着多聚核糖体脱 落，分布稀疏，导致分泌蛋白合成↓，所以，病人血浆白蛋白含量↓。
中文名称：核糖体 英文名称：ribosome 定义：细胞器的一种，为椭球 形的粒状小体。生物体的细胞 器，是蛋白质合成的场所，通 过信使核糖核酸与携带氨基酸 的转移核糖核酸的相互作用合 成蛋白质。由大小亚基组成。
一、核糖体的组成
类型： 1）70S核糖体：30S、50S，原核细胞。 2）80S核糖体：40S、60S，真核细胞（游离核 糖体和附着核糖体）。
小亚基：核糖体上提供mRNA结合部位的亚基之一， 与大亚基共同组成了核糖体。当核糖体“阅读”密 码子合成完蛋白质后，小亚基就会在“终止密码” 的作用下与大亚基分离。小亚基在蛋白质合成中负 责信息识别。最初，小亚基识别到一条信使RNA链， 然后大亚基结合上来，并确保信使RNA上的每一个 密 码 子 都 和 合 适 的 转 运 RNA 结 合 。 一 般 认 为 信 使 RNA由一个小孔（这个分子的左边）进入，并延伸 进入位于顶部的“头”和底部的“身体”之间缝隙 中的“译码中心”。信使RNA并不是必须像针一样 直线穿过这个孔，相反，由于这个洞由一个环状核 糖体RNA组成，所以它能够像一个门插销一样识别 并结合mRNA。
可分为游离核糖体和附着核糖体。 游离核糖体位于细胞质基质中，主要合成胞内蛋白，分泌在细胞内； 附着核糖体主要附着在糙面内质网上，负责合成外运蛋白，分泌在细
胞外。
无论哪种核糖体，在执行功能时，即进行蛋白质合 成时，常3-5个或几十个甚至更多聚集并与mRNA结 合在一起，由mRNA分子与小亚基凹沟处结合，再 与大亚基结合，形成一串，称为多聚核糖体（游离 多聚核糖体及固着多聚核糖体），Polyribosome或 Polysome。mRNA的长短，决定多聚核糖体的多少， 可排列成螺纹状，念珠状等，多聚核糖体是合成蛋 白质的功能团。此时，每一核糖体上均在以mRNA 的密码为模板，翻译成蛋白质的氨基酸顺序。在活