生物学课件网-蛋白质合成的细胞器-核糖体PPT课件
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第八章 核糖体.ppt
细菌核糖体RNA的二级结构 细菌核糖体RNA的二级结构 RNA
四、核糖体50S大亚基结构特点 (P.307) 核糖体50S大亚基结构特点 50S 1.具有催化肽键形成的位点。 1.具有催化肽键形成的位点。 具有催化肽键形成的位点 2.具有GTPase相关位点(P.308), 包括两部分： 2.具有GTPase相关位点(P.308), 包括两部分： 具有GTPase相关位点 ①核糖体蛋白L11-rRNA 区域 核糖体蛋白L11L11 ②核糖体毒作用的颈-环区 核糖体毒作用的颈-
核糖体蛋白质与rRNA rRNA的功能 9.1.3 核糖体蛋白质与rRNA的功能 一、核糖体上具有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 1.与mRNA的结合位点 真核生物的mRNA同核糖体的结合主要靠5‘端 真核生物的mRNA同核糖体的结合主要靠5 端 mRNA同核糖体的结合主要靠 的帽子结构。 原核生物mRNA中与核糖体16S mRNA中与核糖体 的帽子结构。 原核生物mRNA中与核糖体16S rRNA结合的序列称为SD序列 结合的序列称为SD序列(SD rRNA结合的序列称为SD序列(SD sequence) 2.与新掺入的氨酰tRNA的结合位点： 2.与新掺入的氨酰tRNA的结合位点：A位点 tRNA的结合位点 3.与延伸中的肽酰tRNA的结合位点： 3.与延伸中的肽酰tRNA的结合位点：P位点 中的肽酰tRNA的结合位点
通过X 通过X射线衍射确定的原核细胞核糖体大亚基的模式图
细菌核糖体X-射线衍射模式图 细菌核糖体 射线衍射模式图 结合到两个核糖体亚单位的A体亚单位的
因子结合 位点
示三个tRNA上反密码子的大致位置及其 上反密码子的大致位置及其 示三个 与mRNA 上互补密码子的相互作用
蛋白质合成细胞器核糖体.pptx
E部位
1.mRNA结合位 2.氨酰基部位(A位) 和肽酰基部位(P位) 3.肽基转移酶部位 4.GTP酶部位 5.E部位。
P位
A位
四.真核细胞核糖体类型和功能
游离核糖体：游离在细胞质中。 附着核糖体（膜旁核糖体）：附着在内质网表面。
功能：蛋白质合成的场所 •游离核糖体合成：结构蛋白（如细胞代谢 所需的酶、核糖体蛋白、 线粒体蛋白等） •附着核糖体合成：分泌蛋白、膜镶嵌蛋白、 溶酶体酶蛋白等
核糖体
Ribosome & Function
一.核糖体的化学组成
rRNA 蛋白质
原核细胞核糖体(0S) 真核细胞核糖体(80S)
28S RNA
5.8S RNA
5S RNA
60S
~50种蛋白质
18S RNA
80S核糖体
40S
~33种蛋白质
二. 核糖体的形态结构 非膜性细胞器；高电子密度的圆形或椭圆
形致密小颗粒。直径15～25nm。
柄
大亚基 60S
结 (圆锥形）
中心突
构
裂沟
嵴 平台
小亚基
40S
（长条形）
头部 基部
mRNA
新生肽链释放部位
结
三.核糖体的重要活性部位
核糖体的重要活性部位
1.mRNA结合位, 2.氨酰基部位(A位)和肽酰基部位(P位), 3.肽基转移酶部位, 4.GTP酶部位, 5.E部位。
游 离 核 糖 体 合 成 的 蛋 白
附 着 核 糖 体 合 成 的 蛋 白
电镜下显示内质网（兰色），核糖体颗粒（绿色）
细胞生物学课件：第六章+内质网和蛋白合成
内质网上核糖体合成的蛋白：
A.分泌蛋白；
B.输入溶酶体腔的溶酶体酶蛋白（讲溶酶体时讲其 筛选运输机制）；
C.插入到内质网膜中的整合蛋白。
D. 内 质 网 驻 留 蛋 白 （ 讲 高 尔 基 体 时 介 绍 其 回 运 机 制）。
内质网上核糖体合成的蛋白的特点：
跨膜蛋白：插入膜中成为膜蛋白，多数随膜流转换成 质膜和其它细胞器的成分；
由K. R. Porter、A. Claude 和 E. F. Fullam等 人于1945年发现，他们在观察培养的小鼠成纤维 细胞时，发现细胞质内部具有网状结构，建议叫做 内质网endoplasmic reticulum，ER，后来发现 内质网不仅仅存在于细胞的“内质”部，通常还与 质膜和核膜相连，并且与高尔基体关系密切。
一．内质网的形态结构
内质网膜约占细胞总膜面积的一半，是真核细胞中最 多的膜。内质网是由单层单位膜围成的封闭的网状管道 系统。根据形态的不同可分为糙面内质网和光面内质网 两类。
糙面内质网（RER）呈扁平囊状，排列整齐，有核糖体 附着。
光面内质网（SER）呈分支管状或小泡状，无核糖体附着。
细胞不含纯粹的RER或SER，它们分别是ER连续结构 的一部分。
蛋白占总重的1/3，大都定位于核糖体的表面和间插在 rRNA折叠形成的缝隙中。核糖体蛋白的作用是使核心 RNA保持稳定，同时允许rRNA在蛋白合成时发生必要 的构型变化。
2.核糖体的RNA催化剂 为tRNA提供结合位点（A、P、E
结合位点） 催化氨基酸间肽键的形成（核糖体
大亚单位中的rRNA）。
第四节蛋白合成的命运
5、废弃蛋白的降解：一些变性的和错误折 叠的蛋白，可通过蛋白降解途径进行清除。 如内质网中错误折叠的蛋白就是在细胞质 溶质中通过蛋白的泛素化降解途径被降解。
A.分泌蛋白；
B.输入溶酶体腔的溶酶体酶蛋白（讲溶酶体时讲其 筛选运输机制）；
C.插入到内质网膜中的整合蛋白。
D. 内 质 网 驻 留 蛋 白 （ 讲 高 尔 基 体 时 介 绍 其 回 运 机 制）。
内质网上核糖体合成的蛋白的特点：
跨膜蛋白：插入膜中成为膜蛋白，多数随膜流转换成 质膜和其它细胞器的成分；
由K. R. Porter、A. Claude 和 E. F. Fullam等 人于1945年发现，他们在观察培养的小鼠成纤维 细胞时，发现细胞质内部具有网状结构，建议叫做 内质网endoplasmic reticulum，ER，后来发现 内质网不仅仅存在于细胞的“内质”部，通常还与 质膜和核膜相连，并且与高尔基体关系密切。
一．内质网的形态结构
内质网膜约占细胞总膜面积的一半，是真核细胞中最 多的膜。内质网是由单层单位膜围成的封闭的网状管道 系统。根据形态的不同可分为糙面内质网和光面内质网 两类。
糙面内质网（RER）呈扁平囊状，排列整齐，有核糖体 附着。
光面内质网（SER）呈分支管状或小泡状，无核糖体附着。
细胞不含纯粹的RER或SER，它们分别是ER连续结构 的一部分。
蛋白占总重的1/3，大都定位于核糖体的表面和间插在 rRNA折叠形成的缝隙中。核糖体蛋白的作用是使核心 RNA保持稳定，同时允许rRNA在蛋白合成时发生必要 的构型变化。
2.核糖体的RNA催化剂 为tRNA提供结合位点（A、P、E
结合位点） 催化氨基酸间肽键的形成（核糖体
大亚单位中的rRNA）。
第四节蛋白合成的命运
5、废弃蛋白的降解：一些变性的和错误折 叠的蛋白，可通过蛋白降解途径进行清除。 如内质网中错误折叠的蛋白就是在细胞质 溶质中通过蛋白的泛素化降解途径被降解。
细胞生物学3内质网和核糖体-PPT课件
二、核糖体的化学组成
核糖体蛋白：
适当条件下，CsCL离心，可将核糖体各成分分离出来
蛋白质成分按照一定的顺序一组一组地被分离出来 大部分蛋白质均含有丰富的碱性氨基酸 组成核糖体的蛋白质， 在大小亚单位中均有一定的空间分布 利用专一性抗体， 在电镜下可对各种蛋白质做定位测定
三、核糖体的功能
合成蛋白质的场所 由核糖体、mRNA和tRNA三者密切配合共同完成 肽链合成的起始、延伸和终止三个阶段的反应 (一)核糖体与tRNA相互识别的分子机制 Paul Schimmel等(2019)提出一个模型，该模型认为： 1.带有反密码子的呈”L”型的tRNA具有两个不同的臂： 一个臂：其3’端的通用CCA单链序列为氨基酸的结合 位点 氨基酸通过酯化作用可连接到末端的A上；
三、粗面内质网的功能
RER合成的蛋白质：主要为分泌蛋白 及装配内膜系统和质膜所需要的蛋白质 当活跃合成蛋白质：内质网扁平囊扩大， 里面充满了浓密的大分子物质 当细胞内必需营养物缺乏、能源不足或受毒素刺激： ER具有降低蛋白质合成起始速率的调控作用
三、粗面内质网的功能
2．合成蛋白质的修饰与加工
修饰、加工：多肽链的糖基化和羟基化等
酰基化、羟化、二硫键的形成等修饰， 使新生多肽链折叠成正确的三维结构
三、粗面内质网的功能
3．膜的生成 RER能不断地进行自身装配和生成
实验：蛋白质和脂类前体物用14C-亮氨酸和14C-甘油标记 发现：标记前体物掺入到RER数量要比掺入到SER大得多 表明：膜的生成方向由RER到SER
膜的生成： 首先合成基本膜脂和整合膜蛋白 然后按顺序依次添加酶、专一性糖和脂类 膜分化过程： 膜的生成要经过化学和结构上的改造， 逐步转变为内膜系统中各种膜，以至质膜
生物化学核糖体ppt
在基因治疗和基因组编辑中的应用
基因表达调控
通过调控核糖体的翻译过程，可 以实现对特定基因表达的调控， 从而达到治疗遗传性疾病或癌症
的目的。
基因组编辑
利用核糖体在蛋白质合成中的重 要作用，可以设计基因组编辑工 具，实现对人类基因组的精确编
辑。
基因疗法
通过调控核糖体的翻译过程，可 以开发出新型的基因疗法，用于 治疗各种遗传性疾病和罕见病。
02 核糖体的合成
核糖体RNA的合成
01
02
03
转录
核糖体RNA由RNA聚合酶 转录产生，转录过程中需 要DNA作为模板。
剪接
转录后的核糖体RNA需要 经过剪接，去除内含子， 形成成熟的核糖体RNA。
修饰
核糖体RNA中的碱基可能 经过甲基化、假尿嘧啶化 等修饰，这些修饰对核糖 体的功能至关重要。
不同生物的核糖体在结构和功能上存在差异，反映了生物 在进化过程中的适应和变异。对核糖体的比较研究有助于 深入了解生物多样性的形成和演化机制。
在疾病诊断和治疗中的意义
核糖体与多种疾病的发生和发展密切 相关，如癌症、感染性疾病等。通过 对核糖体的研究，有助于发现新的疾 病标志物和药物靶点，为疾病的诊断 和治疗提供新的思路和方法。
在合成生物学和生物工程中的应用
生物催化剂
核糖体是一种高效的蛋白质合成机器，可以作为生物催化剂用于 生产各种高附加值化学品和生物材料。
生物传感器
利用核糖体对特定分子的识别能力，可以开发出新型的生物传感器 ，用于环境监测、食品安全等领域。
生物制药
通过优化核糖体的翻译效率，可以提高蛋白质药物的产量和质量， 加速生物制药产业的发展。
核糖体的结构
核糖体由大、小两个亚基组成，每个 亚基都由RNA和蛋白质构成。
蛋白质合成的细胞器-细胞核
核小体的基本结构
连接部
DNA分子：50～60bp
3.染色质的结构与组装 染 色 质 核 的 小 一 体 级 链 结 构 ：
核小体是染色质的基本结构单位， 许多核小体彼此连接形成 11nm 的串珠链，为染色质的一级结构。
（将DNA分子长度压缩1/7）
3.染色质的结构与组装 染 色 质 螺的 线二 管级 结 构 ：
核仁内染色质 （NOR)
3.核仁的功能 1)rRNA合成、加工 2)核糖体亚基的装配
医学全在线 ( )
4.核仁周期 核仁随细胞周期的进行而呈现周期性 变化（形成和消失）。
分裂间期：典型的核仁结构 分裂前期：核仁消失 分裂末期：核仁重现
（三）核基质
在核液中存在着一个主e formed at sites where the inner and outer membranes of the nuclear envelope are joined. The figure to
shows a view of the nuclear pore from the top. It contains 8 subunits that "clamp" over region of the inner and outer membrane where they join. Actually, they form a ring of subunits 15-20 nm in diameter.
直径11nm的核小体串珠链螺旋盘绕， 每圈6个核小体，形成外径30nm，
内径10nm，螺距11nm的螺线管，
构成染色质的二级结构。
螺线管即为直径30nm的染色质纤维。
内10nm
组蛋白
3.染色体的结构与组装 染 色 质 的 高 ？级 结 构 ：
蛋白质合成PPTPPT课件
蛋白质合成的细胞定位
总结词
蛋白质合成主要发生在细胞内的核糖体上，核糖体是 细胞内蛋白质合成的场所。
详细描述
核糖体是细胞内一种由RNA和蛋白质组成的颗粒状结 构，主要存在于细胞质中。核糖体在蛋白质合成过程中 起着至关重要的作用，它能够读取mRNA上的遗传信 息，将一个个氨基酸按照特定的顺序连接起来形成多肽 链。同时，核糖体还具有催化肽键形成的酶活性，促进 蛋白质合成的进行。除了核糖体外，细胞内还有其他一 些细胞器也参与了蛋白质的合成过程，如内质网、高尔 基体等。这些细胞器在蛋白质的修饰、加工和运输等方 面起着重要作用。
蛋白质合成PPT课件
目录
• 蛋白质合成简介 • 蛋白质合成的过程 • 蛋白质合成的调控 • 蛋白质合成与疾病的关系 • 研究展望
01
蛋白质合成简介
蛋白质合成的基本概念
总结词
蛋白质合成是指细胞内利用已有的小分子物质作为原料，通过一系列酶促反应将氨基酸 按照特定的顺序连接起来形成多肽链，进而形成具有特定结构和功能的蛋白质的过程。
翻译后加工与修饰
总结词
翻译后加工与修饰是蛋白质合成的重要环节，涉及多 种酶促反应和化学修饰。
详细描述
翻译后加工与修饰是蛋白质合成的最后阶段，涉及到 多种酶促反应和化学修饰。这些加工和修饰包括剪切 、磷酸化、糖基化、乙酰化等，有助于完善蛋白质的 结构和功能。这些加工和修饰过程通常在特定的细胞 器或细胞部位进行，需要特定的酶和化学环境的支持 。通过翻译后加工与修饰，蛋白质的结构和性质得以 最终确定，从而发挥其在细胞生命活动中的重要功能 。
04
蛋白质合成与疾病的关系
蛋白质合成异常与疾病的发生
癌症
蛋白质合成异常可能导 致细胞增殖失控，引发
医学细胞生物学最完整的课件第七章核糖体
二 C
丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 丝氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 脯氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸 苏氨酸
丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸 丙氨酸
碱 A
酪氨酸 酪氨酸 终止密码 终止密码 组氨酸 组氨酸 谷氨酰胺 谷氨酰胺 天冬酰胺 天冬酰胺 赖氨酸 赖氨酸
天冬氨酸 天冬氨酸 谷氨酸 谷氨酸
基 第三碱基（3，） G
半胱氨酸
U
半胱氨酸
C
终止密码
A
色氨酸
G
精氨酸
U
பைடு நூலகம்精氨酸
C
精氨酸
A
精氨酸
G
丝氨酸
U
丝氨酸
C
精氨酸
A
精氨酸
G
甘氨酸
U
甘氨酸
C
甘氨酸
A
甘氨酸
G
遗传密码的特征
方向性：5， 3， 5，-UUG- 3，亮氨酸 5，-GUU- 3，缬氨酸
简并性：同义密码
特 简并性和兼职
征 通用性
兼职
不重叠 无标点
D基因的阅读方式 缬 酪 甘 苏 亮
IF2
基
3,
IF3 -mRNA-30S 三元复合 物
大 亚 基
fMet 小 亚 基
fMet
GTP IF32
U A C大
亚
A 基 UAC
5,
小 亚
AUG
I位F23
基
GTPGD3,P+Pi
IF3
IF3 -mRNA-30S三元复合物
IF2 -30S-mRNA-fMet3t0RSN-mARf NA-50S-fMet-tRNAf
位位
EF-G 易位酶G因子
GTP GDP+Pi
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一.核糖体的化学组成
rRNA 蛋白质
原核细胞核糖体(70S) 真核细胞核糖体(80S)
28S RNA
5.8S RNA
5S RNA
60S
~50种蛋白质
18S RNA
80S核糖体
40S
~33种蛋白质
2020年10月2日
2
二. 核糖体的形态结构 非膜性细胞器；高电子密度的圆形或椭圆
汇报人：XXX 汇报日期：20XX年10月10日
14
2020年10月2日
9
功能：蛋白质合成的场所 •游离核糖体合成：结构蛋白（如细胞代谢 所需的酶、核糖体蛋白、 线粒体蛋白等） •附着核糖体合成：分泌蛋白、膜镶嵌蛋白、 溶酶体酶蛋白等
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2020年10月2日
10
游 离 核 糖 体 合 成 的 蛋 白
2020年10月2日
11
附 着 核 糖 体 合 成 的 蛋 白
形致密小颗粒。直径15～25nm。
柄
大亚基 60S
结 (圆锥形）
中心突
构
裂沟
嵴 平台
小亚基
40S
（长条形）
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头部 基部
mRNA
3
新生肽链释放部位
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2020年10月2日
结
4
2020年10月2日
5
三.核糖体的重要活性部位
核糖体的重要活性部位
1.mRNA结合位, 2.氨酰基部位(A位)和肽酰基部位(P位), 3.肽基转移酶部位, 4.GTP酶部位, 5.E部位。
2020年10月2日
6
2020年10月2日
E部位
7
1.mRNA结合位 2.氨酰基部位(A位) 和肽酰基部位(P位) 3.肽基转移酶部位 4.GTP酶部位 5.E部位。
P位
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A位
8
四.真核细胞核糖体类型和功能
游离核糖体：游离在细胞质中。 附着核糖体（膜旁核糖体）：附着在内质网表面。
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12
电镜下显示内质网（兰色），核糖体颗粒（绿色）
2020年10月2日
13
演讲完毕，谢谢观看！
Thank you for reading! In order to facilitate learning and use, the content of this document can be modified, adjusted and printed at will after downloading. Welcome to download!
一.核糖体的化学组成
rRNA 蛋白质
原核细胞核糖体(70S) 真核细胞核糖体(80S)
28S RNA
5.8S RNA
5S RNA
60S
~50种蛋白质
18S RNA
80S核糖体
40S
~33种蛋白质
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二. 核糖体的形态结构 非膜性细胞器；高电子密度的圆形或椭圆
汇报人：XXX 汇报日期：20XX年10月10日
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9
功能：蛋白质合成的场所 •游离核糖体合成：结构蛋白（如细胞代谢 所需的酶、核糖体蛋白、 线粒体蛋白等） •附着核糖体合成：分泌蛋白、膜镶嵌蛋白、 溶酶体酶蛋白等
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游 离 核 糖 体 合 成 的 蛋 白
2020年10月2日
11
附 着 核 糖 体 合 成 的 蛋 白
形致密小颗粒。直径15～25nm。
柄
大亚基 60S
结 (圆锥形）
中心突
构
裂沟
嵴 平台
小亚基
40S
（长条形）
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头部 基部
mRNA
3
新生肽链释放部位
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结
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5
三.核糖体的重要活性部位
核糖体的重要活性部位
1.mRNA结合位, 2.氨酰基部位(A位)和肽酰基部位(P位), 3.肽基转移酶部位, 4.GTP酶部位, 5.E部位。
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6
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E部位
7
1.mRNA结合位 2.氨酰基部位(A位) 和肽酰基部位(P位) 3.肽基转移酶部位 4.GTP酶部位 5.E部位。
P位
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A位
8
四.真核细胞核糖体类型和功能
游离核糖体：游离在细胞质中。 附着核糖体（膜旁核糖体）：附着在内质网表面。
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电镜下显示内质网（兰色），核糖体颗粒（绿色）
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