线粒体概述
?新型的光合作用方式 ?水 氧气 ?大气环境改变 ?新型生命体出现
30亿年前地球的假想环境
厌氧菌
蓝细菌（蓝藻）
2.4——2.7亿年前, 地球大气中开始逐渐积累越来越多的 氧气。
13
线粒体概述
线粒体
线粒体在氧化反应带来的自然选择过程中出现
?氧气对厌氧菌产生威胁 ?自然选择压力 ?生命体进化出自我保护
15
线粒体概述
贴壁生长的成纤维细胞中，镜下观察线粒 体为短线状小体
放大观察可见线粒体能以 beanshaped 形态存在， 长度约为 1 至 4 μm 。
形成肽键。 ?3）移位：核糖体沿 5‘—3方‘向移动一
个密码子，原来 P位的tRNA移到E位， A位的肽酰 -tRNA移到P位，A位空出。 ?4）释放：移到 E位的tRNA释出。
?核糖体循环： 蛋白质合成过程中肽链 延伸阶段的进位、成肽、移位、释放 的全过程称为核糖体循环，每经过一 次循环，肽链增加一个氨基酸。
9
多核糖体
?概念：细胞内蛋白质合成时，一个 mRNA 分子可结合多个核糖体，同时进行多条多 肽链的合成；当前一个核糖体结合 mRNA启动多肽链合成并向mRNA3‘端移动一定 距离后，下一个核糖体就结合到 mRNA起始位点。这种多个核糖体与同一 mRNA 结 合的聚合体称为多聚核糖体。
?意义：提供mRNA 利用率，在一定时间内合成更多的蛋白质。
Palade ，1955.
1
核糖体概述
?概念：核糖体是合成蛋白质的细胞器，其功能是按照 mRNA的指令由tRNA转运来 的氨基酸，在其有限空间内高效且精确地合成多肽链。“ 蛋白质合成机”
?基本类型：
?附着核糖体：附着于糙面内质网或外核膜表面。 ?游离核糖体：游离于细胞质中。 ?70S的核糖体：原核细胞；线粒体、叶绿体内的核糖体与 70S核糖体类似。 ?80S的核糖体：真核细胞胞质。
10
线粒体
?概述 ?结构 ?Electron-transport chain ?Oxidative phosphorylation
11
线粒体概述
30亿年前地球的假想环境
厌氧菌
?早期地球大气中主要含有氢气、氨气、水，缺乏氧气 ?生命形式主要为厌氧菌 ?能量代谢方式为无氧代谢，如糖酵解、发酵作用等
12
核糖体、线粒体
核糖体概述
?1897年，首次观察到核糖体，当时称其为核外染色质。 ?1955年，Palade 用电镜观察到大鼠腺细胞的核糖体，命名为 “Palade 颗粒”。 ?1958年，Roberts 提出用“ribosome”来命名核糖体， ribosome 是核糖核蛋白体
的意思，中文简称核糖体。
?主要成分：
?r蛋白质： 40%，核糖体表面。 ?rRNA ：60%，核糖体内部。
2
核糖体形态结构
?核糖体由大、小两个亚基组成；大亚基：圆锥形；小亚基：弧形。 ?蛋白质合成时核糖体大、小亚基聚合；合成完成后分开，游离于胞质中。
3
核糖体形态结构
?核糖体普遍分布于原核细胞和真核细胞； 线粒体基质和叶绿体基质中含有核糖体。
?2）IF-2介导fMet-tRNA 与mRNA的AUG互补 结合，形成 ”IF-230S亚基-mRNA-fMettRNA” 30S起始前复合物。
?3）在GTP与Mg2+参与下， 50S亚基与 30S 起始前复合物结合， IF-2 与IF-3脱落，形 成”30S亚基-mRNA-50S 亚基-fMet- tRNA” 70S起始复合物。 fMet-tRNA 占据P位，A位 空缺。
机制抵抗氧毒性，并能 利用氧气产生能量 ?真核细胞进行有氧呼吸 产生能量的过程在特化 的细胞器中进行——线 粒体
14
线粒体概述
?概念：线粒体是一种普遍存在于几乎所有真核细胞中的细胞器；它能够分解有机大 分子底物，并将其化学能转化为细胞可以直接利用的 ATP；因此被比喻为细胞的 “动力工厂”。
?形状: 线状或颗粒状 ?体积: 直径为0.5~1.0 μm，与细菌接近 ?形态因细胞类型、生理状态、发育阶段而异 ?数量: 在不同类型细胞中差异很大， 并随细胞的能量需求而变化 ?细胞内定位: 与微管相连 ?特征: 多形性、可塑性、移动性、适应性
?出口位：又称 E位点，位于大亚基，是肽酰 -tRNA移交肽链后， tRNA 释放的位点。
?中央管出口：位于大亚基，释放多肽链。 ?肽酰转移酶的催化位点、起始因子、延伸因
子、终止因子等的结合位点 。
5
蛋白质合成过程
（一）氨基酸活化
（二）起始
?1）起始因子 -3(IF-3)介导30S小亚基与 mRNA结合，形成 IF3-30S 亚基-mRNA 复合 物。
8
蛋白质合成过程
（四）终止
?1）mRNA的终止密码（ UAA\UAG\UGA ）
进入A位，阻止 氨酰-tRNA进位。 ?2）相关释放因子（RF）识别结合A
位终止密码；P位的肽酰-tRNA经酶 解肽链与tRNA分离。 ?3）肽链由中央管出口释放， tRNA 从P位脱落，大小亚基解聚并与
mRNA 分离。
“Note that in the matrix there are numerous small
and dense granules (g) which appear to have
particular affinity for the membrane limiting the cavities of the endoplasmic reticulum. ”
?哺乳动物的 成熟红细胞 中没有核糖体；非细胞形态的病毒不含核糖体。
4
核糖体形态结构
核糖体活性功能部位
?核糖体结合位点：位于小亚基，识别并结合 mRNA 。
?氨酰位：又称 A位点，位于大亚基，是新掺 入的氨酰 -tRNA与mRNA 密码子识别结合的 位点。
?肽酰位：又称 P位点，位于小亚基，结合延 伸中的肽酰 -tRNA。
6
蛋白质合成过程
?mRNA分子以5‘—3方‘向，从AUG开始每三个连续的核苷酸组成一个密码子。 ?每种氨基酸至少对应一种密码子，最多的可对应六个密码子。
7
蛋白质合成过程
பைடு நூலகம்
（三）肽链延伸
?1）进位：第二个氨酰 -tRNA 进入A位。
?2）成肽： 肽酰转移酶催化A位氨酰tRNA的氨基与 P位肽酰-tRNA的羧基