核糖体的形态结构和类型

核糖体的形成示意图
第二节核糖体的功能：参与蛋白质的合成
一、遗传密码
1.遗传密码： 2.密码子：
mRNA 分子中碱基排列顺序 mRNA分 子中三个相邻的碱基 决定一种氨基酸，故 称其为三联体密码或 密码子。
（1）密码子 的方向性： 5′→3′ （2）密码子 的简并性与 “兼职” （3）密码子 的通用性 （4）密码子 是不重叠的、 无标点的
沉降系数（sedimentation coefficient，S）

颗粒在单位离心力场中粒子移动的速度。
X1为离心前粒子离旋转轴的距离；X2为离 心后粒子离旋转轴的距离；ω是旋转角 速度
核糖体的形成
形成位置：核仁 形成过程：核仁 组织中心的rDNA 为rRNA基因， rDNA转录形成 rRNA； 蛋白质 由胞质经核孔进 入核仁区，与 rRNA组装为大、 小亚基，再经核 孔进入胞质。
3.遗传密码的特征
二、核糖体与多肽链的合成

氨基酰-tRNA 合成 酶具有高度的专一 性。 每一种氨基酰 -tRNA 合成酶只能 识别一种相应的 tRNA。 tRNA 分子能接受相 应的氨基酸, 决定 于它特有的碱基顺 序, 而这种碱基顺 序能够被氨基酰tRNA 合成酶所识别。

（一）氨酰- tRNA合成（图示：酵母丙氨酰tRNA 结构）
1.当Mg2+为1～10mmol/L时，大、小亚基 聚合成单核糖体。 2.当Mg2+小于1mmol/L时，单核糖体解离 为大、小亚基。 3.当Mg2+大于10mmol/L时，两个单核糖 体结合成二聚体。
三.原核细胞（Prokaryotic ）和真核细胞 （Eukaryotic)核糖体 化学组成比较
酸到肽链上
移位：核糖体 沿mRNA5’-3’ 方向移动一个 密码子 A位上的肽基 酰-tRNA移位 到 P位

（四）肽链合成的终止及核糖体的释放
核糖体移行 至终止密码, 即终止密码 出现于A位, 肽链合成终 止; 大小 亚基解 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
中心法则
生物的遗传信息从
DNA传递给 复制 mRNA的过程称为转录。 DN A 根据mRNA链上的遗传信 转录 反转录 息合成蛋白质的过程， R N A 蛋白质 翻译 被称为翻译和表达。 复制 1958 年 Crick 将生物遗传信息的这种传递 方式称为中心法则
思考题
1. 核糖体的六个活性部位？ 2. 真核细胞与原核细胞核 糖体的化学组成有什么不同？ 3. 什么是遗传密码、密码 子？遗传密码的特征？ 4.氨基酸的活化过程
氨基酸 的活化 氨酰tRNA的 合成

（二）肽链合成的起始（initiation)
小亚基附着 与mRNA上 甲酰甲硫氨 酰-tRNA识别 AUG

起始复合物 的形成
（三）肽链的延伸（Elongation):
氨酰-tRNA进入A位 肽键形成

肽链的延伸:核糖体继续沿5‘—3‘移动并添加氨基

4.核糖体六个活性部位：



mRNA 结合部位：小亚 基上，与mRNA结合 A部位 ：大亚基上，接 受氨基酸―tRNA位 P部位： 小亚基上，释 放tRNA位 肽基转移酶部位：大亚 基上，催化肽键形成 GTP酶位：大亚基上， 移位A 到P E部位：大亚基上，新 生肽链出口位
二、核糖体的聚合和解离

原核 细胞 转录 和翻 译的 地点、 时间 与真 核细 胞有 何不 同？
核糖体的功能
合成蛋白质的机器 游离核糖体：合成结构蛋白，分化低细胞内发 达 ，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。 附着核糖体：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、 消化酶类等， 溶酶体酶也是附着核糖体合成 的。
一、核糖体的形态结构和类型
1.核糖体的形态大小
附着核糖体
核仁 游离核糖体
颗粒状,无膜包被(非 膜性细胞器)。 大小：15-25nm


游离于细胞质基质或 附着于内质网上。
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是细胞中合成蛋白质 的场所。
附着核糖体
示核糖体分布
2.核糖体的类型：游离核糖体（合成细胞结构蛋白， 分化低细胞内发达 ）和附着核糖体（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 细胞内发达 ）。
rRNA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 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rRNA相互识别结 合在rRNA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rRNA的结合
50
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原核生物与真核生物核糖体成分的比较

RNA主要构成核糖体的骨架，将核糖体串联起来， 并决定其定位

多聚核糖体的作用：一条mRNA上可有多个核 糖体进行蛋白合成，提高了蛋白合成效率。
3.核糖体的结构与组成:大亚基+小亚基
大小亚基一般以游离 状态存在，只有当小 亚基和mRNA结合后大 小亚基才结合，形成 完整的核糖体 核糖体是一种动态结 构，当参与翻译过程 时，大小亚基结合， 蛋白质合成结束，大 小亚基解体