核糖体和核酶.pptxVIP

第十一章 核糖体Ribosome OUTLINE核糖体结构、基本类型类型与化学组成多聚核糖体与蛋白质的合成RNA与生命起源一、核糖体结构、基本类型与化学组成◆核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒,是细胞内合成蛋白质的细胞器。 ◆核糖体的主要成分是核糖体RNA(rRNA), 占60%, 蛋白质(r蛋白质), 占40%。核糖体的形态结构?核糖体的类型细胞有两种主要类型的核糖体:◆原核细胞的核糖体: 沉降系数为70S，分子量为2.5x106,由50S和30S两个亚基组成。 图◆真核细胞的核糖体: 沉降系数是80S，分子量为2.5x106,由60S和40S两个亚基组成。核糖体的大小亚基各种来源的核糖体亚基组成 来源 完整核糖体 核糖体亚基 核糖体RNAs 细胞质80S 60S(大亚基) 28S,5.8S,5S(真核生物) 40S(小亚基) 18S 细胞质70S 50S(大亚基) 23S，5S(原核生物) 30S(小亚基) 16S 线粒体55-60S 45S(大亚基) 16S(哺乳动物) 35S(小亚基) 12S 线粒体75S 53S(大亚基) 21S (酵母) 35S(小亚基) 14S线粒体78S 60S(大亚基) 26S，5S(高等植物) 45S(小亚基) 18S 叶绿体70S 50S(大亚基) 23S，5S 30S(小亚基) 16S 核糖体的化学组成核糖体蛋白（r蛋白质）与rRNA的功能 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核糖体的功能位点??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)?与肽酰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?肽酰转移酶的催化位点?与蛋白质合成有关的其它起始因子、延伸因子和 终止因子的结合位点 在核糖体中rRNA是起主要作用的结构成分?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)；?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。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；?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、多聚核糖体与蛋白质的合成蛋白质正在合成时的一种状态。多聚核糖体多聚核糖体 ?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。 三、RNA在生命起源中的地位及其演化过程生命是自我复制的体系?三种生物大分子，只有RNA既具有信息载体 功能又具有酶的催化功能。因此，推测RNA 可能是生命起源中最早的生物大分子。?核酶(ribozyme)：具有催化作用的RNA。?由RNA催化产生了蛋白质 DNA代替了RNA的遗传信息功能 ?DNA双链比RNA单链稳定； ?DNA链中胸腺嘧啶代替了RNA链中的尿嘧啶，使之易于修复。 蛋白质取代了绝大部分RNA酶的功能?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。