教学课件PPT核糖体

第六章第六章 核糖体核糖体第一节第一节 核糖体的一般特征核糖体的一般特征第二节第二节 核糖体的结构和功能核糖体的结构和功能Wannan medical collegexsb 核糖体核糖体 核糖体是由核糖体是由rRNA和蛋白质组成的复和蛋白质组成的复合生物大分子。合生物大分子。 核糖体核糖体是细胞中合成蛋白质的场所。是细胞中合成蛋白质的场所。Wannan medical collegexsb 电镜下显示内质网腔和表面附着核糖体电镜下显示内质网腔和表面附着核糖体 Wannan medical collegexsb 第一节第一节 核糖体的一般特征核糖体的一般特征 一、核糖体的种类一、核糖体的种类 原核细胞核糖体：原核细胞核糖体：70S70S（50S+30S50S+30S） 真核细胞核糖体：真核细胞核糖体：80S80S（60S+40S60S+40S） 细胞质核糖体细胞质核糖体 叶绿体核糖体叶绿体核糖体 细胞器核糖体细胞器核糖体 线粒体核糖体线粒体核糖体 Wannan medical collegexsb 沉降系数：是衡量物质在离心力作用下沉降的速沉降系数：是衡量物质在离心力作用下沉降的速 度，一般以度，一般以S单位来表示。单位来表示。 核糖体的数量与细胞的功能密切相关。核糖体的数量与细胞的功能密切相关。原核细胞约有原核细胞约有16103个核糖体。个核糖体。真核细胞约有真核细胞约有1106个核糖体。个核糖体。 蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体的数量就多。蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体的数量就多。Wannan medical collegexsb 二、核糖体的形态大小二、核糖体的形态大小形态大小形态大小 不规则颗粒状不规则颗粒状, ,直径直径151525mm25mm，无膜包被，无膜包被( (非膜性细胞器非膜性细胞器) )。 大、小亚基以特定形式聚合成功能性的核大、小亚基以特定形式聚合成功能性的核糖体。糖体。Wannan medical collegexsb Wannan medical collegexsb 小亚基小亚基大亚基大亚基新生肽链出口腔处新生肽链出口腔处肽链合成区肽链合成区mRNAWannan medical collegexsb 用计算机构建的核糖体的三维模型用计算机构建的核糖体的三维模型Wannan medical collegexsb Wannan medical collegexsb 核糖体合成蛋白质时，大小亚基必须结合核糖体合成蛋白质时，大小亚基必须结合成完整核糖体。成完整核糖体。 大、小亚基分散于细胞质中大、小亚基分散于细胞质中非功能态；非功能态； 大、小亚结构结合，游离于细胞质中或附着大、小亚结构结合，游离于细胞质中或附着于内质网上于内质网上-功能态。功能态。Wannan medical collegexsb 细胞中细胞中核糖体的核糖体的存在形式：存在形式： 游离游离核糖体核糖体 游离于细胞质基质。游离于细胞质基质。 附着附着核糖体核糖体 附着于内质网上。附着于内质网上。Wannan medical collegexsb 附着核糖体附着核糖体核仁核仁附着核糖体附着核糖体游离核糖体游离核糖体Wannan medical collegexsb Wannan medical collegexsb 三、核糖体的化学组成三、核糖体的化学组成 rRNA 60% 蛋白质蛋白质40% 原核细胞原核细胞 真核细胞真核细胞核糖体核糖体 70s 80s亚基亚基 50s+30s 60s+40srRNA 5s、16s、23s 5s、5.8s、18s、28s蛋白质蛋白质 55种（种（34+21） 83种（种（50+33）Wannan medical collegexsb Wannan medical collegexsb Wannan medical collegexsb 原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞Wannan medical collegexsb 四、核糖体的聚合与解聚四、核糖体的聚合与解聚 Mg2+浓度浓度110mmol/L，大小亚基聚合，大小亚基聚合 成单核糖体；成单核糖体； Mg2+浓度浓度10mmol/L，2个单核糖体个单核糖体 结合成二聚体。结合成二聚体。Wannan medical collegexsb 多聚核糖体：多聚核糖体： 多 个 核 糖 体 同 时 结 合 在 一 个多 个 核 糖 体 同 时 结 合 在 一 个mRNA分子上。分子上。 Wannan medical collegexsb Wannan medical collegexsb 第二节第二节 核糖体的结构和功能核糖体的结构和功能 一、核糖体的结构一、核糖体的结构（一）（一）rRNA结构结构 核糖体中，单链核糖体中，单链rRNA分子的自身碱分子的自身碱基相互配对，形成基相互配对，形成双链配对区双链配对区。配对区呈。配对区呈干状干状，并以链内氢键结合成螺旋状；，并以链内氢键结合成螺旋状；非配非配对区对区呈呈环状或泡状环状或泡状，与配对区，与配对区相间排列相间排列，形成特定次级结构，在此基础上，形成特定次级结构，在此基础上，rRNA再再进一步折叠进一步折叠成特定空间结构。成特定空间结构。Wannan medical collegexsb rRNA一级结构由一级结构由1542个核苷酸组成。个核苷酸组成。1、5结构域：结构域：1556个核苷酸；个核苷酸；2、中心结构域：、中心结构域：557918个核苷酸个核苷酸 是与蛋白质结合的部位；是与蛋白质结合的部位；3、3结构域：结构域：9201396个核苷酸个核苷酸 位于小亚基的头部；位于小亚基的头部；4、第四结构域：、第四结构域：14091491个核苷酸个核苷酸 靠近小亚基的裂口处靠近小亚基的裂口处Wannan medical collegexsb nrRNA结构模型结构模型5结构域结构域3结构域结构域中心结构域中心结构域第四结构域第四结构域Wannan medical collegexsb （二）蛋白质在核糖体结构中的地位（二）蛋白质在核糖体结构中的地位 核糖体中，蛋白质亚基的位置是特定的，决定于：核糖体中，蛋白质亚基的位置是特定的，决定于：蛋白质与蛋白质与rRNA特殊的识别和结合关系，特殊的识别和结合关系， 与蛋与蛋白质的作用有关。白质的作用有关。 核糖体空间结构中，核糖体空间结构中，rRNA和蛋白质的对应关系取和蛋白质的对应关系取决于：决于：rRNA的核苷酸序列、空间结构；的核苷酸序列、空间结构；蛋白质氨基酸种类、顺序、空间结构。蛋白质氨基酸种类、顺序、空间结构。示示 蛋白质与蛋白质与rRNA的结合的结合Wannan medical collegexsb （三）核糖体的重要（三）核糖体的重要 活性部位活性部位mRNA 结合部位结合部位A部位部位 P部位部位转肽酶部位转肽酶部位GTP酶位：酶位：E部位部位核糖体活性部位模式图核糖体活性部位模式图 Wannan medical collegexsb 核糖体的重要活性核糖体的重要活性部位：部位：1.mRNA结合部位结合部位2.A部位和部位和P部位部位3.肽基转移酶部位肽基转移酶部位4.GTP部位部位5.E部位部位Wannan medical collegexsb 1、mRNA结合位结合位 位于小亚基上与位于小亚基上与mRNA结合结合2、氨酰、氨酰tRNA结合位（结合位（A位或受位）位或受位） 大亚基上，接受氨基酸大亚基上，接受氨基酸tRNA位位 3、肽基、肽基tRNA结合位（结合位（P位或给位）位或给位） 小亚基上，释放小亚基上，释放tRNA位位Wannan medical collegexsb 4、转肽酶部位：、转肽酶部位： 大亚基上，催化肽键形成大亚基上，催化肽键形成5、中央管与出口位：、中央管与出口位： 大亚基上，新生肽链出口位大亚基上，新生肽链出口位 6、GTP酶位酶位： 大亚基上，大亚基上， 移位移位A P 7、内质网膜附着位点及、内质网膜附着位点及 其他酶和相关因子结合位点：其他酶和相关因子结合位点：Wannan medical collegexsb Wannan medical collegexsb Wannan medical collegexsb 二、核糖体的功能二、核糖体的功能 合成蛋白质的机器合成蛋白质的机器 游离核糖体合成细胞本身所需结构蛋白游离核糖体合成细胞本身所需结构蛋白，如细，如细胞内代谢酶、红细胞内血红蛋白、肌细胞的肌动蛋胞内代谢酶、红细胞内血红蛋白、肌细胞的肌动蛋白等。白等。 附着核糖体合成分泌蛋白附着核糖体合成分泌蛋白，如激素、抗体、酶，如激素、抗体、酶类等，类等， 溶酶体酶也是附着核糖体合成的。溶酶体酶也是附着核糖体合成的。Wannan medical collegexsb （一）（一）rRNA的功能的功能 rRNA在核糖体构建和功能执行在核糖体构建和功能执行（主要为蛋白质合成）上占主导地（主要为蛋白质合成）上占主导地位。位。Wannan medical collegexsb 1、rRNA在核糖体在核糖体 形态构建中的作用形态构建中的作用 在核糖体形态构建过程中，在核糖体形态构建过程中，rRNA起起骨架作用骨架作用， 蛋白质依其与蛋白质依其与rRNA特定碱基序列识特定碱基序列识别，定位在特定的空间位置别，定位在特定的空间位置 。Wannan medical collegexsb 2、rRNA在蛋白质合成中的作用在蛋白质合成中的作用 (1)与与mRNA相互作用相互作用 (2)与与tRNA相互作用相互作用 (3)在核糖体大小亚基联合中的作用在核糖体大小亚基联合中的作用 (4)rRNA参参与催化肽键形成与催化肽键形成核酶核酶：具有催化生化反应能力的具有催化生化反应能力的RNA。 Wannan medical collegexsb （二）核糖体蛋白质的功能（二）核糖体蛋白质的功能 在蛋白质合成过程中起间在蛋白质合成过程中起间接、辅助作用接、辅助作用 。Wannan medical collegexsb 核糖体的形成核糖体的形成形成位置：核仁形成位置：核仁形成过程：核仁组形成过程：核仁组织中心的织中心的rDNArDNA为为rRNArRNA基因，基因，rDNArDNA转录形成转录形成rRNArRNA； 蛋白质由胞质经核蛋白质由胞质经核孔进入核仁区，孔进入核仁区，与与rRNArRNA组装为大、组装为大、小亚基，再经核小亚基，再经核孔进入胞质。孔进入胞质。核糖体的形成示意图核糖体的形成示意图Wannan medical collegexsb 复习思考题复习思考题1.1.名词解释：核糖体、名词解释：核糖体、A A位、位、P P位、核酶位、核酶2.2.核糖体由哪些化学物质组成？各组分在核糖体由哪些化学物质组成？各组分在蛋白质合成过程中有何作用？蛋白质合成过程中有何作用？3.3.核糖体结构有何特点？有哪些重要活性核糖体结构有何特点？有哪些重要活性部位？部位？4.4.核酶的发现有什么意义？核酶的发现有什么意义？