Nucleus and Chromosome

Nucleus and Chromosome第七章 细胞核与染色体

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核糖体

DNA

RNA

Protein

第六章第二节

核糖体 (ribosome)

The Factory of Life

• 核糖体是一种非膜性细胞器

• 是已知细胞内最小的细胞器

• 是细胞内数量最多的细胞器

• 是细胞内蛋白质合成的场所

核糖体是怎么发现的？？？

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1974

George E. Palade Christian de Duve Albert Claude

Claude and Palade 于 20 世纪 50 年代后期发

现

细胞组分分离技术

匀浆

沉淀核糖体

差速离心 组分分析

电镜下，不规则颗粒，含大、小亚基( 一 )Ultrastructure

侧面观

上面观

小亚基 大亚基 完整的核糖体

一、 The morphology of ribosome

大小亚基凹陷部位彼此对应相结合，形成“内部空间”。

大亚基内部有“中央管”

普遍存在于真核细胞和原核细胞内 （除哺乳动物成熟的红细胞外 )

（二） Distribution

分布于细胞质、线粒体、细胞核

细胞质核糖体的两种类型游离核糖体

（ free ribosome ）

附着核糖体（ fixed ribosome ）

内质网

核糖体 RNA(rRNA) 约占 60% ，在内部

蛋白质 (r 蛋白质 ) 约占 40% ，在表面

核糖核酸蛋白体（核糖体） = rRNA+r 蛋白质

二 .Chemical Components of Ribosome

嗜碱性（核外染色质）

rRNA 蛋白质 大亚基小亚基

原核细胞70S 3 种 52 种 50S 30S

真核细胞80S 4 种 83 种 60S 40S

真核细胞核糖体的化学成份与原核细胞核糖体不同

三、 Self assembly of ribosome

The nucleolus is the cell’s ribosome manufacturing site and is composed of

ribosomal subunits, giving it a granular look. That’s all.

胰腺细胞

匀浆

分离

H3-AA放射性标记技术

核糖体是细胞内合成蛋白质的重要场所

核糖体

四 .The Function of Ribosome

核糖体

DNA

RNA

Protein

DNA

mRNA

protein

AUG UUU CUG CGU5’

Met Phe Leu Arg

Transcription

Translation

1. 参与蛋白质合成的主要成员

其它必需“材料”：蛋白因子及酶、 ATP 和 GTP 等

（二） Protein Synthesis

运输工具 tRNA编码模板（图纸） mRNA

主要原料 20 种氨基酸

合成场所（制造车间） 核糖体

编码模板

主要原料

运输工具

合成场所

编码模板： mRNA 和密码子

AUG起始密码

UAAUAGUGA

终止密码

运输工具： tRNA 和反密码子

tRNA

密码子、反密码子、氨基酸

密码子： 5′-GCA-3′

反密码子： 5′-UGC-3′

氨基酸：丙氨酸（ ALA ）

ALA

GCA

5’

5’

mRNA

tRNA

CGU

mRNA

tRNA

2. 蛋白质合成的简要过程

氨基酸的激活和转运： (1) 起始

起始复合物的形成

氨基酰 -tRNA 合成酶

ATPtRNA

氨基酰 --tRNA 复合物

AA

+

AA

(2) 延伸• 相关的活性部位P 位 (peptidyl site, 给位 ) ，结合起始 tRNA 和肽

酰基 tRNA 的部位

转肽酶移位酶

A 位 (aminoacyl site, 受位 ) ，结合氨酰基tRNA 的部位转肽酶部位

移位酶部位

mRNA 上出现终止密码子 UAG,UAA 和 UGA

释放因子识别终止密码子

(3) 终止与释放 释放因子(RF)

核糖体的功能

为多肽链合成提供场所；稳定mRNA 和保护合成的肽链。

细胞内多肽链的“装配机”

在多肽链合成中，常常 3-5 个甚至几十个核糖体由 mRNA 串联在一起，形成螺纹状或念珠状结构，它是合成多肽链的功能形式，当肽链合成终止后，多聚核糖体重新解离成单体。

多聚核糖体（ polyribosome ）

( 一 ) 核糖体的异常改变多聚核糖体的解聚和脱粒：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上。

五 .Ribosome and medicine

多聚核糖体的解聚和脱粒都可看作是蛋白质合成降低或停止的一个形态指标。

P位

A位

5' 3'

转肽酶

mRNA

转位酶

四环素

氯霉素 红霉素

（二）核糖体与抗生素

复 习 思 考 题名词解释：Polyribosome问答题 :1.核糖体上有哪些抗生素的结合位点？这些抗生素为什么能抑制细菌的蛋白合成而对真核细胞没有影响？2.蛋白质合成旺盛的细胞，细胞会发生哪些结构上的变化？

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