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细胞生物学:第12章 核糖体
核糖体r蛋白在翻译过程中也具有重要的功能
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、核糖体的装配
组成核糖体的rRNA和r蛋白质合成、加工成熟之 后就要开始装配核糖体的大小两个亚基
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
五、 RNA在生命起源中的地位
遗传信息传递的载体 DNA 只是遗传信息载体
RNA 遗传信息载体 具有酶的催化功能
蛋白质 只具有酶的催化功能
核酶(Ribozyme):指具有催化活性的RNA。 例如:核糖体中催化氨基酸间肽键形成的肽酰 转移酶即是rRNA
Байду номын сангаас
因此,推测原始生命的遗传物 质是RNA而不是DNA (RNA 的催化效率远低于蛋白质;遗 传稳定性不如DNA)
漫长进化
RNA催化产生蛋白质,并取代 大部分RNA酶的功能;双链 DNA替代RNA的遗传信息功能
RNA可能是生命起源中最早的生物大分子
核糖体亚基的装配地点: 真核生物: 在细胞核的核仁部位 原核生物: 在细胞质中
核糖体亚基的装配是一个自我装配的过程,既不 需要其它大分子的参与,也不需要模板
三、多核糖体(polyribosome或polysome)
定义:在蛋白质合成过程 中,同一条mRNA分子能同 多个核糖体结合,同时合成 若干条蛋白质多肽链,结合 在同一条mRNA上的核糖体, 也称为多聚核糖体
2. A位点:与新掺入的氨 酰tRNA结合的位点
3. P位点:与延伸中的氨 酰tRNA结合的位点
4. E位点(exit site):肽 酰转移后与即将释放的 tRNA的结合位点
5. 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
6.肽酰转移酶的催化位点
7. 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
第12章 核糖体(ribosome)
核糖核蛋白体简称核糖体,是细胞最基本的不可缺 少的细胞器,几乎存在于一切是细胞中,其唯一的 功能是按照mRNA指令合成蛋白质。
一、核糖体的基本类型与成分
核糖体的类型: ◆原核细胞的核糖体:
70S核糖体:由50S和30S两个亚基组成 ◆真核细胞的核糖体:
80S核糖体:由60S和40S两个亚基组成
附着核糖体:附着在内质网的膜表面
游离核糖体:游离在细胞质基质中
◆核糖体的主要成分: 核糖体RNA(rRNA)占60%,核糖体表面 蛋白质(r蛋白质) 占40%,核糖体内部
原核生物与真核生物核糖体成份的比较 见P368
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核糖体的功能位点:与蛋白质合成有关的结合位 点与催化位点:
1. 与mRNA的结合位点
原核细胞:在mRNA合成时核糖体便结合上来,因 此多聚核糖体常与DNA结合在一起;
四、蛋白质合成
蛋白质的合成需要携带氨基酸的各种tRNA、核糖 体、mRNA、不同功能的蛋白质、阳离子、GTP等 的参与;
核糖体的大小亚基通常游离在细胞质基质中,当 小亚基与mRNA结合后,大亚基才结合上来形成完 整的核糖体;肽链合成终止后,大小亚基解离;
多聚核糖体的生物学意义: 同一条mRNA被多个核糖体同时翻译成蛋白质,大 大提高了蛋白质合成的速率;
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;
真核细胞与原核细胞形成多聚核糖体的差异
真核细胞:多聚核糖体附着在内质网或游离在细胞 质基质中,游离的多聚核糖体结合在细胞骨架上;