第六章 核糖体与核酶 本科生细胞生物学

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种蛋白质；16S r R N A （小亚基的形态主要由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 亚基的蛋白质可 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 r 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：