第六章 核糖体与核酶 考研细胞生物学辅导讲义

一、核糖体的形态结构
⏹ 核糖体唯一的功能是按照m R N A 的指令将氨
基酸合成蛋白质多肽链。

使细胞内蛋白质合成
的分子机器，是细胞内数量最多的细胞器。

1、 核糖体的类型和化学组成
⏹
大小两个亚基都是由核糖体R N A 和核糖体蛋白组 成的。

（M g 2+的浓度）
⏹ 原核生物（大肠杆菌）的核糖体：
⏹ 大亚基50S ：33种蛋白质；23S r R N A ,5S r R N A ⏹ 小亚基30S ：21种16S r
R
N A （
小亚基 主要由16S r R N A 决定）
⏹ 真核细胞核糖体： ⏹ 大亚基60S ：49种蛋白质；28S r R N A ，5 S r R N A ， 5.8 S r R N A ⏹ 小亚基40S ：33种蛋白质；18S r R N A 二、核糖体的生物发生
⏹ 1、 核糖体r R N A 基因的转录与加工
⏹ 真核生物核糖体由18S 、5.8S 、28S r R N A 和5S r R N A 基因 ⏹ 真核生物有
四种r R N A 基因,⏹ 真核生物前r R N A 的修饰：两个特征1. 2以及修饰的意义。

⏹
真题再现：03选择前体r R N A 甲基化的重要作用是： A ．保证最后的r R N A 能够装配成正确的三级结构B ．防止前体r R N A 被加工（x 对加工起引导作用） C ．防止成熟r R N A 部分被降解。

二、核糖体的生物发生 ---真核生物的核糖体生物发生 ⏹ 2 5S r R N A 基因的转录与加工 ⏹ 由R N A 聚合酶3转录,使用的是内部启动子。

⏹ 学习重点
⏹ １.关于核糖体的形态结构, 主要学习掌握真
核细胞和原核细胞核糖体的化学组成、细菌核糖体的结构模型。

⏹ 2. 核糖体的生物发生是本章的重点内容之一
⏹ ３.
核糖体的蛋白质合成作用,反义R N A 与核
酶
⏹ 本章考题近年来主要以小题为主。

第六章 核糖体与核酶
2.1原核生物核糖体重组实验：
⏹ （1）30S 亚基的蛋白质只和16S
R N A 结合，5
0S
亚基质只和23S r R N A 结合
⏹ （2）不同种之间提取的30S 亚基的r R N A 和蛋白质可以装 配成有功能的30S 亚基，即不存在种间的差异
⏹ （3）原核生物核糖体与真核生物核糖体的亚基彼此不 同，由二者的r R N A 和蛋白质装配成的核糖体没有活性 ⏹ （4）大肠杆菌的核糖体与玉米叶绿素核糖体亚基重组后 具有功能 ⏹
（5）线粒体的核糖体亚基同原核生物核糖体亚基之间形 成的杂合核糖体没有功能 真核生物核糖体重组
⏹ 边合成边装配，18S r R N A ,5.8r R N A ,28S r R N A
在核仁中，边转录边装配，5S r R N A 在细胞核中转录后在运送到核仁里参与装配
三、核糖体的功能—蛋白质的合成
⏹ 1、 核糖体的功能位点 ⏹ ●A 位点（受位）：接收氨酰t R N A 的部位 ⏹ ●P 位点（供位）：肽酰t R N A 位点 ⏹ ●E 位点：中间停靠点，而且当E 位点被占
据后，A 位点同氨酰t R N A 的亲和力降低，防止氨酰t R N A 的结合，直到核糖体准备就绪 ⏹ ● m R N A 结合位点
2、 蛋白质合成的基本过程
⏹ 2.1 肽链的起始：
⏹ （1）30S 亚基与m R N A 的结合 ⏹ （2）第一个a a —t R N A 进入核糖体(P 位) ⏹ （3）完整起始复合物的装配
2、 核糖体的装配
⏹ 核糖体是自组装的结构，没有样板或亲体
结构所组成的结构。

但是在组装过程中，某些蛋白质必须先组装到r R N A 上，其他的蛋白才能组装上去，即组装有先后层次。

二、核糖体的生物发生 ---原核生物的核糖体生物发生
⏹ r R N A 的基因也是多拷贝的，
⏹ 差异在于：A 原核生物的r R N A 重复次数
少，B 细菌的5S r R N A 基因和另外两种r R N A 基
因组成一个转录单位C r R N A 也有甲基化，但是甲基化的程度要低
5、蛋白质的寿命与降解
⏹5.1蛋白质的寿命信号
N-端规则(N-e n d r u l e):研究发现多肽链N-端特异的氨基酸与半衰期相关，称为N-端规
则。

⏹5.2蛋白酶体对蛋白质的降解：遍在蛋白降解途径（12章有详细过程）四、小分子R N A，反义R N A与核酶
⏹小分子R N A的类型
⏹合成：R N A聚合酶ⅡⅢ或者R N A聚合酶Ⅲ，其中某些可以被加帽
⏹类型：（1）s n R N A，存在于细胞核中（2）
s c R N A，存在于细胞质中
⏹它们可以与蛋白质形成核糖核蛋白体s n R N P s ⏹作用：s n R N P s与剪接作用密切相关；细胞质小分子R N A参与蛋白质的合成和运输由于s n R N A富含尿嘧啶核苷，分类时把它分为U1、U2、……等
⏹反义R N A
⏹反义R N A(a n t i s e n s e R N A)是指与m R N A互补
的R N A分子,也包括与其它R N A互补的R N A分子。

可以抑制m R N A的翻译
⏹s n R N A在p r e-r R N A加工中的作用：s n R N A与r R N A前体通过互补形成的R N A-R N A双链部分可作为p e-r R N A进行加工修饰的标志。

2、核酶
1
9
8
1
年
，
T
h
o
m
a
s
C
核酶的发现
⏹50S核糖体中23S r R N A的核酶活性
23S r R N A分子的肽酰转移酶活性证实
真题再现：03选择：支持原始生命的形成无需D N A和酶的存在的证据是：R N A可以编码遗传信息，并且具有催化的作用。

⏹3、多聚核糖体（发现）
⏹4、蛋白质合成抑制剂
⏹不同抗生素的作用机制不同。

（课本P246）嘌呤霉素嘌呤素素有与氨酰t R N A末端相似的结构，能与A位点结合，掺入新生长的肽链中，因此不能进行下一步的反应，导致合成终止，释放不成熟的肽链。

⏹另外通过嘌呤毒素的抑制试验证实核糖体的A 位点和P位点是两个独立的功能位点。

2.2多肽链的延伸
⏹（1）氨酰t R N A进入A位点
⏹（2）氨基酸同生长中的肽链相连
⏹（3）m R N A让下一个密码子进入，即转位。

⏹（4）脱氨酰t R N A的释放
⏹2.3蛋白质合成的终止：
4、 R N A 编辑
⏹
R N A 编辑是指在m R N A 水平上改变遗传信息的过
程。

例如: 载脂蛋白(a p o l i p o p r o t e i n B )的编辑
⏹ R N A 编辑扩大了遗传信息，使生物更好的适应生存环境 ⏹ 向导R N A 在编辑时,形成一个编辑体(e d i t o s o m e ),以g R N A s 内部的序列作为模板进行转录物的校正,同 时产生编辑的m R N A
⏹ R N A 编辑的意义：生化课本下册有很详细的介绍。

3、 内含子的切除: 核酶的作用机理
⏹ 3.1 核剪接(n u c l e a r s p l i c i n g )
⏹ R N A 剪接(R N A s p l i c i n g )
⏹ 核剪接是指发生在细胞核中，对h n R N A 中内含子的剪接
⏹ （1）G T -A G 规则： ⏹ （2）剪接体：
⏹ （3）套索的形成和释放
⏹
︳型‖型内含子的剪接（每年都会有考题涉及）
核酶的组成分类
⏹
根据核酶的结构和催化反应可分为三种类型: ⏹ ● R N A 和蛋白质复合物如核糖核酸酶 P (r i b o n u c l e a s e P )。

⏹ ● 小分子的R N A 各种具有催化作用的小分子
R N A ，能够进行分子内自我切割反应，且不需蛋白质参与。

这些R N A 分子可以分为两个部分，一部分是底物，另一部分是酶。

⏹ ● Ⅰ、Ⅱ型内含子这两种核酶具有将自身从前体m R N A 中剪接出去的作用。

在体内，需要有辅助 蛋白的参与。

⏹ 上述三种类型的核酶都有一个共同的特点 ？？？
S e e Y o u。