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1、 核糖体核糖体RIBOSOME1 核糖体核糖体(ribosome) 核糖体是核糖体是一种非膜结构的一种非膜结构的合成蛋白质的细胞器；合成蛋白质的细胞器；核糖体几乎存在于一切细胞内，不论是原核细核糖体几乎存在于一切细胞内，不论是原核细胞还是真核细胞。胞还是真核细胞。n 核糖体的核糖体的种类和化学组成种类和化学组成n核糖体的形态结构核糖体的形态结构n核糖体的类型核糖体的类型 n核糖体的功能核糖体的功能 n核糖体异常与疾病核糖体异常与疾病 2细细胞胞生生物物学学 核核糖糖体体 一、一、核糖体的种类和化学组成核糖体的种类和化学组成 原核细胞核糖体原核细胞核糖体 70s 真核细胞细胞质核糖体真核细胞细胞
2、质核糖体 80s 游离核糖体游离核糖体 附着核糖体附着核糖体 真核细胞细胞器核糖体真核细胞细胞器核糖体 线粒体线粒体 5580s 叶绿体叶绿体 70s组成元素：组成元素：C,H,O,N,P有的还含有有的还含有S组成物质：组成物质：rRNA和蛋白质和蛋白质（故核糖体又被称为（故核糖体又被称为 糖核蛋白质）糖核蛋白质）rRNA蛋白质原核细胞60%40%真核细胞50%50%3细细胞胞生生物物学学 核核糖糖体体 二、二、核糖体的形态结构核糖体的形态结构 大小：直径大小：直径1525cm形态：颗粒状形态：颗粒状 组成：大小两个亚基组成：大小两个亚基 核糖体有多个与蛋白质合成密切相关的活性部位核糖体有多个
3、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。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。）氨酰基结合位点，大部分位于大亚基上。（3）肽酰基结合位点，大多数位于小亚基上。）肽酰基结合位点，大多数位于小亚基上。（4）肽酰基移酶位点，从小亚基转移到大亚基。）肽酰基移酶位点，从小亚基转移到大亚基。4细细胞胞生生物物学学 核核糖糖体体 中央突中央突中央突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mR
4、NAmRNA5细细胞胞生生物物学学 核核糖糖体体 核糖体大小亚基的结合和解离依细胞的生理状核糖体大小亚基的结合和解离依细胞的生理状态和态和Mg浓度变化浓度变化细胞的生理状态细胞的生理状态当细胞在合成蛋白质时，大小亚基结合当细胞在合成蛋白质时，大小亚基结合当细胞合成蛋白质合成结束时，大，小亚基解离当细胞合成蛋白质合成结束时，大，小亚基解离Mg+浓度浓度当当Mg+浓度大于浓度大于0.001mol/L时，大，小亚基结合成时，大，小亚基结合成完整的核糖体。完整的核糖体。当当Mg+浓度小于浓度小于0.001mol/L时，大，小亚基解离时，大，小亚基解离当当Mg+浓度大于浓度大于0.001mol/L时，两
5、个单核糖体结合时，两个单核糖体结合成二聚体成二聚体40S40S60S60S80S80S120S120S6细细胞胞生生物物学学 核核糖糖体体 三三、核糖体的类型核糖体的类型 真核细胞内真核细胞内（1）附着核糖体：附着在内质网膜和外层核膜表面的核）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。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）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合成构成细
6、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。反应的酶蛋白，以及血红蛋白，肌动蛋白和肌球蛋白等。 原核细胞内原核细胞内 只有游离核糖体只有游离核糖体 7典型的原核细胞和真核细胞质核糖体的化学组成典型的原核细胞和真核细胞质核糖体的化学组成 8细细胞胞生生物物学学 核核糖糖体体 两种核糖体的共同点：都不是以核糖体的形两种核糖体的共同点：都不是以核糖体的形式来执行功能，而是多个甚至九十多个核糖式来执行功能，而是多个甚至九十多个核糖体由体由mRNA连在一起，形成具有合成蛋白质连在一起，形成具有合成蛋白质特殊功能的聚合体，即多核糖体。多核糖中特殊功能的聚合体，
7、即多核糖体。多核糖中核糖体数目的多少与核糖体数目的多少与mRNA分子的长度和合分子的长度和合成的肽链分子大小成正比。成的肽链分子大小成正比。9细细胞胞生生物物学学 核核糖糖体体 核糖体是细胞内蛋白质合成的重要场所，在核糖体是细胞内蛋白质合成的重要场所，在蛋白质生物合成中执行两项任务：蛋白质生物合成中执行两项任务：促进氨酰促进氨酰tRNA进入，并使进入，并使mRNA不断与不断与tRNA分子分子互补地结合互补地结合控制正在生长中的肽链控制正在生长中的肽链四四、核糖体的功能核糖体的功能 10细细胞胞生生物物学学 核核糖糖体体 A位点位点(A site) 即氨酰基位点，是与新掺入的氨即氨酰基位点，是与
8、新掺入的氨酰酰tRNA(aminoacyl-tRNA )结合结合的位点的位点, 又叫受位又叫受位(entry site)，主，主要位于大亚基，是接受氨酰要位于大亚基，是接受氨酰tRNA的部位；的部位；P位点位点(P site)即肽酰即肽酰tRNA位点位点(peptidyl-tRNA site), 又叫供位又叫供位(donor site), 或肽或肽酰基位点酰基位点, 主要位于大亚基主要位于大亚基, 是肽是肽基基tRNA移交肽链后肽酰移交肽链后肽酰tRNA所所占据的位置占据的位置, 即与延伸中的肽酰即与延伸中的肽酰tRNA结合位点；结合位点；E 位点位点(exit site, E site) E
9、位点是脱氨酰位点是脱氨酰tRNA(deaminoacyl-tRNA)离开离开A位点到完全从核糖体释放出来的位点到完全从核糖体释放出来的一个中间停靠点一个中间停靠点,只是作暂时的停只是作暂时的停留。当留。当E位点被占据之后位点被占据之后,A位点位点同氨酰同氨酰tRNA的亲和力降低的亲和力降低,防止防止了氨酰了氨酰tRNA的结合的结合,直到核糖体直到核糖体准备就绪准备就绪,E位点腾空位点腾空,才会接受下才会接受下一个氨酰一个氨酰tRNA。11细细胞胞生生物物学学 核核糖糖体体 小亚基的功能小亚基的功能 将将mRNAmRNA结结合合到到核核糖糖体体上上，并并稳稳定定mRNAmRNA与与核核糖糖体体的
10、的结结合合；提提供供部部分分tRNAtRNA的的结结合合部部分分（A A位位）和和tRNAtRNA被被释释放放的的部部位位（P P位）位） 大大亚基的功能亚基的功能 提供大部分提供大部分tRNA的结合部位（的结合部位（A味），提供肽酰基转移味），提供肽酰基转移酶位点，催化肽链延伸；提供肽酰酶位点，催化肽链延伸；提供肽酰tRNA由由A位移到位移到P位所需的能量；提供生长肽链的容纳和释放通道。位所需的能量；提供生长肽链的容纳和释放通道。12细细胞胞生生物物学学 核核糖糖体体 五、核糖体异常与疾病五、核糖体异常与疾病 电电镜镜下下，多多聚聚核核糖糖体体的的解解聚聚和和粗粗面面内内质质网网的的脱脱粒粒
11、都都可可看看作作是蛋白质合成降低或停止的一个形态指标。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，来，分布稀疏，散在胞质中，RER上解聚和脱离将伴随外上解聚和脱离将伴随外输入蛋白合
12、成。输入蛋白合成。正常情况下，蛋白质合成旺盛时，细胞质中充满正常情况下，蛋白质合成旺盛时，细胞质中充满多聚核糖多聚核糖体体,RER上附有许多念珠线状和螺旋状的多原核糖体，当细上附有许多念珠线状和螺旋状的多原核糖体，当细胞处于胞处于有丝分裂有丝分裂阶段时，蛋白质合成明显下降，多聚核糖阶段时，蛋白质合成明显下降，多聚核糖体也出现解聚原体也出现解聚原C，逐渐为分散孤立的单体所代替。，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）肝炎和在急性药物中毒性（四氯化碳）肝炎和病毒性肝炎病毒性肝炎后，以后，以及肝硬化病人的及肝硬化病人的肝细胞肝细胞中，经常可见到大量多聚核糖体解中，经常可见到大量多聚
13、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，导致分泌蛋白合成分泌蛋白合成，所以，病人血浆白蛋白含量，所以，病人血浆白蛋白含量。另外，一些药物，另外，一些药物，致癌物致癌物可直接抑制蛋白质合成的不同阶可直接抑制蛋白质合成的不同阶段，有些抗苔素，如段，有些抗苔素，如链霉素链霉素、氯霉素氯霉素、红霉素红霉素等对原核与等对原核与真核生物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，有的阻止小亚基与终止阶段，有的阻止小亚基与mRNA的起始结合，的起始结合，四环素四环素抑制氨基酰抑制氨基酰-tRNA的结合和终止因子，的结合和终止因子，氯霉素氯霉素抑制转肽酶，抑制转肽酶，阻止肽链形成，阻止肽链形成，红霉素红霉素抑制转位酶，不能相应移位进入新抑制转位酶，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。而抑制细苔生长来起作用的。13
