核糖体和蛋白质合成
核糖体与蛋白质合成机制解析
核糖体与蛋白质合成机制解析在我们的生命中，蛋白质扮演着无可替代的角色。
作为生命体的基本组成单位，蛋白质存在于每一个细胞中，并负责调节细胞内各种生物过程。
而蛋白质的合成过程则是由核糖体完成的，核糖体是一种细胞内质体，其功能是将DNA上的遗传信息转化为蛋白质的形式。
本文将对核糖体与蛋白质合成机制进行解析。
一、核糖体的结构与功能核糖体是由蛋白质和RNA组成的复合体，其主要功能是根据mRNA（信使RNA）的模板合成多肽链。
核糖体的结构与大小在不同生物中均有所不同，但它们大致包含了相同数量的RNA和蛋白质。
在大多数细菌中，核糖体的大小约为70S，由50S和30S两个亚基组成。
其中50S亚基包含34种不同的蛋白质和2种RNA （23S和5S），而30S亚基由21种不同的蛋白质和1种RNA （16S）组成。
对于真核生物，核糖体的大小约为80S，包括40S 和60S两个亚基。
40S亚基包含33种不同的蛋白质和1种RNA （18S），而60S亚基则包含49种不同的蛋白质和3种RNA （28S、5.8S和5S）。
核糖体通过特定的配对规则将mRNA中的三联密码子与tRNA （转移RNA）中携带的氨基酸配对，进而合成多肽链。
整个合成过程可以分为三个阶段，包括启动、延伸和终止阶段。
在启动阶段，核糖体通过识别mRNA的5'端和一个启动三联序列（AUG）来确定起始序列，并将初始tRNA与氨基酸导入到核糖体的P位。
在延伸阶段，核糖体通过tRNA携带的氨基酸与下一个三联密码子配对，进而将新的氨基酸添加到多肽链上。
在终止阶段，当核糖体识别到终止密码子时，它会释放新合成的多肽链，并将mRNA与tRNA释放。
二、核糖体的调控机制核糖体的合成与功能不仅受到基因编码蛋白质的调控，还会受到多种不同的环境因素的影响。
这些因素包括温度、营养状况、氧气浓度等等。
例如，当细胞处于饥饿状态时，核糖体的合成速率会受到抑制，以节省细胞内能量。
该调节机制主要通过mTOR信号通路进行调节。
第十一章多聚核糖体与蛋白质的合成
第十一章核糖体● 核糖体是细胞质中普遍存在的一种非膜性细胞器，由RNA和蛋白质组成，是细胞内蛋白质合成的场所。
● 多聚核糖体是由多个甚至是几十个核糖体串联在一条mRNA上构成的，能高效的进行肽链的合成。
● 蛋白质合成是以各种氨基酸为原料，mRNA为模板，tRNA 作为“搬运工具”以及核糖体作为“装配机” 合成肽链的过程。
● RNA可能是生命起源中最早的生物大分子。
关键词：核糖体；多聚核糖体；蛋白质合成第二节多聚核糖体与蛋白质的合成核糖体（ribosome）是合成蛋白质的细胞器，其功能是以mRNA为模板，以氨基酸为原料高效且精确地合成蛋白质多肽链。
在真核细胞中，核糖体以多聚核糖体的形式存在能高效的进行肽链的合成。
一、多聚核糖体核糖体往往并不是单个独立地执行功能，而是由多个核糖体串连在一条mRNA 分子上高效地进行肽键的合成。
这种具有特殊功能与形态的核糖体与mRNA的聚合体称为多聚核糖体（polyribosome）。
图11-2-1多聚核糖体二、蛋白质的合成蛋白质合成是以各种氨基酸为原料，mRNA为模板，tRNA 作为“搬运工具”以及核糖体作为“装配机” 合成肽链的过程。
原核细胞蛋白质合成的过程已比较清楚，包括3个阶段：肽链合成的起始，延伸和终止。
在起始之前还要进行氨基酸的活化（一）氨基酸的活化1. 定义氨基酸的活化是指各种参加蛋白质合成的AA与携带它的相应的tRNA结合成氨酰- tRNA的过程。
活化反应在氨酰-tRNA 合成酶的催化下进行。
2．过程活化反应分两步进行：活化：AA-AMP-E复合物的形成转移：氨酰-tRNA形成20种氨基酸中每一种都有各自特异的氨酰-tRNA合成酶。
氨酰-tRNA合成酶具有高度的专一性，它既能识别相应的氨基酸（L-构型），又能识别与此氨基酸相对应的一个或多个tRNA 分子；即使AA识别出现错误，此酶具有水解功能，可以将其水解掉。
这种高度的专一性保证了氨基酸与其特定的tRNA准确匹配，从而使蛋白质的合成具有一定的保真性。
核糖体的结构及其在蛋白质合成中的作用
核糖体的结构及其在蛋白质合成中的作用核糖体是一个复杂的细胞器，在细胞中发挥着重要的作用，它能够将DNA编码的信息转化成蛋白质。
本文将会重点介绍核糖体的结构及其在蛋白质合成中的作用。
一、核糖体的结构核糖体由多种不同的分子组成，其中最大的是核糖体RNA(rRNA)，它由四个不同的分子组成，分别为18S、5.8S、28S 和5S，在细胞内占据了约80%的核糖体总量。
此外，核糖体结构中还包括了多种小分子，如核糖体蛋白(rProtein)、转移RNA(tRNA)、和信使RNA(mRNA)等等。
根据研究，核糖体的结构大致分为两个部分：小亚基和大亚基。
小亚基是核糖体的小型组分，其中包括了一个mRNA结合位、3个tRNA结合位，以及其他的结构域。
小亚基介导了mRNA和tRNA的结合，并使它们处于合适的位置，形成蛋白合成的前体。
大亚基是核糖体的大型组分，包括了23S和28S rRNA链，以及其他的蛋白质。
大亚基负责化学反应，用来链接氨基酸，形成多肽链，完成蛋白质的合成。
二、核糖体在蛋白质合成中的作用核糖体在蛋白质合成中扮演着至关重要的角色，它能够将DNA编码的信息转化成蛋白质。
在蛋白质合成的过程中，核糖体负责将三个不同的分子中间接转换成蛋白质中的一个氨基酸，这三种分子包括：mRNA、tRNA、以及氨基酸。
mRNA中存储了一段编码序列，tRNA通过匹配某一特定的位点，将氨基酸送到正在合成蛋白质的具有多个氨基酸的复合物中，然后核糖体将连接顺序对氨基酸进行链式反应，从而最终合成出完整的蛋白质。
此外，核糖体在蛋白质合成中还扮演着调节、促进、修饰功能的角色。
例如在细胞内膜蛋白合成时，核糖体通过调节蛋白分泌的速度，影响细胞进程。
同时，它也负责蛋白质修饰，例如糖基化、甲基化、磷酸化等等，从而影响蛋白在细胞中的表达或功能。
三、核糖体在药物研究中的应用核糖体作为重要的生化分子，在药物研究方面有着广泛的应用。
一些抗生素，例如红霉素和卡那霉素等，它们可以抑制细菌的蛋白质合成，从而对细菌进行抗菌作用。
细胞生物学中的蛋白质分泌和核糖体合成
细胞生物学中的蛋白质分泌和核糖体合成蛋白质是生命活动中必不可少的物质。
细胞需要不断合成蛋白质来进行各种生命活动。
然而，蛋白质并不是直接从DNA中合成的，而是需要经过一系列复杂的生物化学反应。
其中，蛋白质分泌和核糖体合成是两个重要的过程。
一、蛋白质分泌细胞内产生的蛋白质并不总是在细胞内发挥作用，有时候需要通过分泌到细胞外才能发挥作用。
那么，蛋白质是如何从细胞内分泌到细胞外的呢？首先，蛋白质会被合成成为一个长链分子，这个长链分子被称为前蛋白质。
在合成前蛋白质的过程中，会加入一些特定的信号序列，这些信号序列被称为信号肽。
信号肽会告诉细胞把前蛋白质送到内质网（ER）。
内质网是细胞内一个扁平的网状结构。
在内质网中，前蛋白质会被一系列酶切割和修饰。
这些酶的作用是把大分子的前蛋白质分解成为更小的、成熟的蛋白质分子。
经过内质网的修饰和加工后，蛋白质会被“封装”在一个叫做转移体（transport vesicle）的囊泡中。
这个囊泡会从内质网上膜上“移动”到细胞膜处。
在这个过程中，这个囊泡会被一系列酶修饰和协助，最终到达细胞膜上。
在到达细胞膜上后，这个囊泡会与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外。
二、核糖体合成核糖体是细胞内的一种非常重要的细胞器，除了负责蛋白质合成之外，还负责一些RNA的合成和加工工作。
在核糖体合成蛋白质的过程中，主要有两种RNA分子参与到反应中，它们分别是mRNA和tRNA。
mRNA是以一种特定的序列来编码蛋白质的RNA分子，它具有很长的链状结构，在合成结束后会被送入到核糖体中进行蛋白质的合成。
tRNA是一种较短的RNA分子，它由数十个核苷酸组成，分为两个区域，一个是带有编码氨基酸的CCA序列，一个则是一个三维空间受限的结构。
在合成蛋白质的过程中，很多tRNA分子需要被利用，因为每一个tRNA只能携带一种氨基酸。
所以，需要不停地合成不同种类的tRNA来满足合成蛋白质所需要的氨基酸。
在核糖体合成蛋白质的过程中，tRNA分子会根据mRNA上特定的序列信息携带适当的氨基酸进入核糖体中。
核糖体在蛋白质合成中的功能和调控机制
核糖体在蛋白质合成中的功能和调控机制蛋白质是生命的基本组成部分之一，它扮演着重要的生理和生化作用。
蛋白质的合成又称为翻译，是基因表达的一个重要环节。
核糖体是参与蛋白质合成的主要生物大分子机器，对于正常的蛋白质合成至关重要。
本文将介绍核糖体在蛋白质合成中的功能和调控机制。
一、核糖体的结构核糖体是由RNA和蛋白质组成的复合体，它的主要功能是将mRNA上的信息转化为具有特定序列的氨基酸序列，从而合成蛋白质。
核糖体的大小通过S （Smeid梅斯勒单位）来表示。
所有生物界中，核糖体的大小分为50S和30S两种。
50S和30S分别由多种RNA和蛋白质组成，50S是由23S rRNA和34种蛋白质组成，30S是由16S rRNA和21种蛋白质组成。
二、核糖体约束序列核糖体在蛋白质合成中的调控机制与核糖体约束序列（RBS）密切相关。
核糖体约束序列是指在mRNA上能够结合核糖体，从而使mRNA的翻译机器正确定位在起始密码子附近的一段序列，也称为启动子。
RBS一般位于mRNA中的开放阅读框，通过各种信号来调节蛋白质的产生量，因此是目前最广泛研究的基因调控机制之一。
三、核糖体的功能核糖体的功能主要包括：识别mRNA（messenger RNA）位于起始位点的AUG 序列；将tRNA（transfer RNA）带有特定氨基酸的酰化tRNA导入核糖体的A位点；将翻译后的多肽链释放出来。
核糖体分为50S和30S两个子单位。
30S核糖体子单位由16S rRNA和21种蛋白质组成，50S核糖体子单位由23S rRNA、5SrRNA和34种蛋白质组成。
在蛋白质合成的过程中，mRNA和两个核糖体互相作用，而58个氨基酸会加到多肽链之后，核糖体就会停止供应氨基酸，同时释放出成品蛋白质，合成的蛋白质就可以起到需要的生理和生化功能。
四、核糖体的调控机制核糖体参与蛋白质合成的过程中，在氨基酸供应不足的情况下，核糖体的生物合成水平将会降低。
核糖体的结构和蛋白质合成机制
核糖体的结构和蛋白质合成机制核糖体是细胞中执行蛋白质合成的重要生物分子。
它由一个大的核糖体亚基和一个小的核糖体亚基组成，两者通过非共价键连接在一起。
在核糖体中，存在着酶活性中心和多个结构域，这些结构域在蛋白质合成过程中发挥重要作用。
一、核糖体的结构核糖体的整体结构可分为大的核糖体亚基和小的核糖体亚基。
大的核糖体亚基由28S核糖体RNA（rRNA）和大量蛋白质组成，小的核糖体亚基由18S rRNA和一些蛋白质组成。
在大的核糖体亚基中，28S rRNA呈现出球状结构，并具有多个结构域，包括中央结构域、尖端结构域和外围结构域。
这些结构域为核糖体提供了平台来与其他蛋白质和核酸相互作用。
小的核糖体亚基含有18S rRNA，并且与大的核糖体亚基紧密结合。
18S rRNA具有一些结构域，如头部结构域、中央结构域和端部结构域，它们与大的核糖体亚基中的相应结构域相互作用，形成了一个稳定的结构。
二、蛋白质合成机制蛋白质合成是一个复杂的过程，涉及到多个步骤和分子的相互作用。
核糖体在这一过程中起着关键作用。
蛋白质合成的过程可以分为三个主要阶段：初始化、延伸和终止。
初始化阶段是蛋白质合成的启动阶段。
在细胞内，存在着起始tRNA和起始复合物。
起始复合物由小的核糖体亚基、起始tRNA和启动因子组成。
在初始化阶段，起始复合物结合到mRNA的起始密码子上，从而启动蛋白质合成过程。
在延伸阶段，新的氨基酸通过肽键与前一个氨基酸连接起来，形成一个不断延长的肽链。
大的核糖体亚基通过与tRNA上的氨基酸相互作用，促使肽链的延伸。
这个过程是一个协同作用，需要多个因子的参与。
终止阶段是蛋白质合成的结束阶段。
在核糖体读取到mRNA的终止密码子时，释放因子结合到核糖体上，导致肽链从tRNA上释放出来，同时核糖体也从mRNA上解离。
这个过程标志着蛋白质合成的结束。
总结：核糖体是蛋白质合成的重要组成部分，它的结构和蛋白质合成机制相互作用。
通过细致的结构域和相互作用，核糖体能够实现蛋白质合成这一复杂的生物过程。
细胞核糖体的分解和蛋白质合成
细胞核糖体的分解和蛋白质合成细胞核糖体是细胞内的一个重要的细胞器，也是蛋白质合成的重要场所。
在蛋白质合成过程中，细胞核糖体起着关键的作用。
它是由大量的核糖体RNA和蛋白质组成的，其中核糖体RNA的种类很多，也就意味着会有很多不同的核糖体。
这些核糖体在运行过程中会被分解，而这种分解对于细胞和我们的身体来说都是非常重要的。
细胞核糖体的分解源于一个机制，这个机制被称为“质量控制系统”。
这个系统确保了所有的细胞核糖体都在合适的条件下工作，如果某个核糖体发生了问题或者性能不佳，那么这个核糖体就会被标记出来，然后被分解掉。
这个过程被称为“质量控制”。
细胞核糖体的分解是一个非常复杂的过程，牵涉到多个步骤。
首先，核糖体RNA会结合到一个分解蛋白上，这个蛋白被称为“桥接因子”。
这个桥接因子会帮助核糖体RNA与蛋白质结合，这样细胞核糖体就会开始在蛋白质合成过程中发挥作用。
接下来，在合成过程中，如果出现了错误，那么这个细胞核糖体就会被标记出来，这个标记是由一种叫做“卡尔勒因子”（Crl）的蛋白质在核糖体RNA的表面上实现的。
当Crl蛋白质结合到核糖体RNA上时，核糖体就会被认为是“废弃物”，开始被分解。
需要注意的是，细胞核糖体不是一次性使用的。
相对于其他细胞器（比如线粒体或者叶绿体），细胞核糖体的使用寿命更长一些。
这是因为它的作用是在细胞内合成蛋白质，而这个过程需要花费相对较长的时间。
因此，细胞核糖体的分解也相对较少，仅在必要的时候才会被触发。
蛋白质合成是我们身体内的一个至关重要的过程。
这个过程促进了我们体内的新陈代谢，也让我们的细胞得以正常运转。
细胞核糖体在这个过程中扮演着重要的角色，而它的分解则是确保细胞工作效率的机制。
细胞核糖体的分解机制是非常复杂的，在科学家的不断探索中，我们也将会更好地理解它的原理和作用。
细胞核糖体与蛋白质合成
细胞核糖体与蛋白质合成细胞核糖体是细胞内最为重要的细胞器之一，它负责蛋白质的合成。
蛋白质是构成细胞的基本组成部分，也是细胞内许多生物化学反应的催化剂。
在细胞内，蛋白质的合成过程是由细胞核糖体完成的。
细胞核糖体是由核糖体RNA（rRNA）和蛋白质组成的复合体。
它位于细胞质中，可以分布在细胞质中的自由态，也可以附着在内质网上。
核糖体的大小和复杂性因生物种类而异，一般来说，原核生物的核糖体比真核生物的小。
核糖体的形状呈现出一个小的亚基和一个大的亚基，它们之间通过多个蛋白质桥连接在一起。
蛋白质的合成是一个复杂而精细的过程，涉及到多个环节和多个分子的参与。
在这个过程中，细胞核糖体起到了关键的作用。
蛋白质的合成可以分为三个主要的阶段：转录、转运和翻译。
在转录阶段，DNA的信息被转录成RNA。
这个过程发生在细胞核中，由RNA聚合酶酶催化。
转录的产物是一种称为信使RNA（mRNA）的分子，它携带着DNA的信息，将其传递到细胞质中。
在转运阶段，mRNA通过核孔复合体进入到细胞质中。
这个过程是通过一系列的核糖体蛋白质和mRNA结合在一起，形成一个复合体，然后通过核孔复合体的通道进入到细胞质中。
在翻译阶段，mRNA上的信息被翻译成蛋白质。
这个过程发生在细胞核糖体中，涉及到多个RNA和蛋白质的相互作用。
细胞核糖体通过识别mRNA上的起始密码子，将其与适配体RNA（tRNA）上的氨基酸配对。
随着mRNA的移动，核糖体将氨基酸连接在一起，形成一个多肽链。
这个过程一直持续到核糖体遇到终止密码子，然后释放出合成的蛋白质。
细胞核糖体在蛋白质合成过程中的作用是至关重要的。
它不仅提供了合成蛋白质所需的基本结构，还提供了合成过程中所需的能量和催化剂。
此外，细胞核糖体还参与到蛋白质的折叠和修饰过程中，确保蛋白质的正确结构和功能。
虽然细胞核糖体在蛋白质合成中起到了重要的作用，但它并不是唯一的参与者。
还有一些其他的分子和细胞器也参与到蛋白质合成过程中。
蛋白质合成加工和转运的过程
蛋白质合成、加工和转运的过程一、蛋白质的合成1、核糖体是合成蛋白质的机器，其功能是按照mRNA的指令由氨基酸合成蛋白质。
2、游离核糖体游离于胞质中，合成细胞内的基础蛋白质；附着核糖体，附着在内质网表面，构成粗面内质网的核糖体，合成分泌蛋白和膜蛋白。
3、蛋白质合成的一般过程：1）氨基酸的活化。
氨基酸和tRNA在氨酰―tRNA合成酶作用下合成活化的氨酰―tRNA。
2）起始、延伸和终止。
3）蛋白质合成后的加工。
肽链N端Met的去除；氨基酸残基的化学修饰，乙酰化、甲基化、磷酸化等；肽链的折叠；二硫键的形成。
二、蛋白质的分泌合成、加工修饰和转运1、信号肽介导分泌性蛋白在粗面内质网的合成。
1）信号肽是蛋白质合成中最先被翻译出来的一段氨基酸序列，通常由18-30个疏水氨基酸组成，能指引核糖体与内质网结合，并引导合成的多肽链进入内质网腔。
2）新生分泌性蛋白质多肽链在胞质中的游离核糖体上起始合成。
当新生肽链N端的信号肽被翻译后，可立即被细胞质基质中的信号识别颗粒（SRP）识别、结合。
3）与信号肽识别结合的SRP，识别结合内质网膜上的SRP-R，并介导核糖体锚泊附着于内质网膜的通道蛋白移位子上。
而SRP则从信号肽―核糖体复合体上解离，返回细胞质基质中重复上述过程。
4）在信号肽的引导下，合成中的肽链，通过由核糖体大亚基的中央管和移位子蛋白共同形成的通道，穿膜进入内质网网腔。
随之，信号肽序列被内质网膜戗面的信号肽酶且除，新生肽链继续延伸，直至完成而终止。
最后完成肽链合成的核糖体大、小亚基解聚，并从内质网上解离。
2、跨膜驻留蛋白的插入和转移决定了蛋白质的两种去处：1）穿过膜进腔，为可溶性蛋白质，包括分泌蛋白和内质网驻留蛋白。
2）嵌入内质网膜中，形成膜蛋白。
3、粗面内质网与外输性蛋白质的分泌合成、加工修饰和转运过程密切相关。
1）新生多肽链的折叠与装配，与合成同时发生。
内质网为新生多肽链正确的折叠和装配提供了有利的环境。
核糖体和蛋白质的合成及功能研究
核糖体和蛋白质的合成及功能研究核糖体和蛋白质是生命体系中非常重要的两个分子，它们承担着生命系统中的基本功能和重要的调控作用，是生命世界中最重要的基础元素之一。
对于核糖体和蛋白质的合成及功能进行深入的研究，对于揭示生命体系的本质和机理具有重要的意义。
一、核糖体的合成核糖体是合成蛋白质的重要体系，它由RNA和蛋白质两部分组成，RNA序列决定了核糖体的结构和功能，而蛋白质则提供了结构支持和功能维持，两者协同作用形成了核糖体的生物学功能。
核糖体的合成是一个复杂而严格的过程，在细胞生长和分裂的过程中，细胞需要不断合成核糖体以供蛋白质的合成。
核糖体的合成涉及到许多机制和调控因素。
首先是RNA的合成，这需要由RNA聚合酶对DNA进行高保真度的转录，RNA聚合酶需要依赖于大量的辅因子和辅助蛋白质，才能完成RNA的合成。
其次是RNA的剪切和修饰过程，这需要由RNA剪切酶和RNA修改酶对RNA进行切割和化学修饰，以生成具有特定序列和功能的RNA母分子。
最后，是RNA和蛋白质的组装，这是一个非常复杂而严谨的过程，需要依赖于多种结构和功能蛋白质的参与，以保证核糖体的正常组装和功能。
二、核糖体的功能核糖体是合成蛋白质的重要分子器件，它在生命体系中扮演着非常重要的角色。
首先，核糖体是翻译过程中的核心器件，它通过RNA的配对和核糖体蛋白质的辅助作用，实现了mRNA的翻译，将mRNA中的信息转换为特定的氨基酸序列。
其次，核糖体是生命体系中的一个重要调控节点，它通过信号分子的调节和抑制，配合多种细胞因子完成细胞生长与分裂的协调。
此外，核糖体还在多种细胞功能中发挥了重要的作用，如RNA的代谢和催化等。
三、蛋白质的合成蛋白质是生命体系中最重要的功能分子，它具有非常丰富和多样的生物学功能，担任着生命体系中的重要角色。
蛋白质的合成涉及到DNA的转录、RNA的翻译和修饰、以及蛋白质的折叠和组装等多个环节。
其中，蛋白质的折叠和组装是最为关键的环节，它决定了蛋白质的结构和功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
❖在电镜下，核糖体具有一定的三维形态，且每一核糖体均由 大、小两个亚单位构成。
❖大亚单位略呈半圆形，直径约为23纳米，在一侧伸出三个突 起，中央为一凹陷；
❖小亚单位呈长条形，在约 1／3长度处有一细的缢痕，将小亚 单位分为大小两个区域。
❖当大小亚单位结合在一起成核糖体时，其凹陷部位彼此对应， 从而形成一个隧道，为蛋白质翻译时mRNA的穿行通路。
13
肽链的延伸
❖ 生成起始复合物，第一个氨基酸（fMet/Met-tRNA）与核糖 体结合以后，肽链开始伸长。按照mRNA模板密码子的排列， 氨基酸通过新生肽键的方式被有序地结合上去。肽链延伸由 许多循环组成，每加一个氨基酸就是一个循环，每个循环包 括AA-tRNA与核糖体结合、肽键的生成和移位。
6
核糖体上具有一系列与蛋白质 合成有关的结合位点与催化位点
与mRNA的结合位点 与新掺入的氨酰-tRNA的结合位点——氨酰基位点，又称A位
点 与延伸中的肽酰-tRNA的结合位点——肽酰基位点，又称P位点 肽酰转移后与即将释放的tRNA的结合位点——E位点(exit site) 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 肽酰转移酶的催化位点 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
7
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)；
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)、
第七章 核糖体和蛋白质合成
核糖体(ribosome)是合成蛋白质的细胞器，其唯一的功能 是按照mRNA的指令由氨基酸高效且精确地合成多肽链。
核糖体是一种无膜包被的颗粒状结构，具有很强的嗜碱 性。其体积很小，直径约为25纳米，在光镜下很难分辨清楚。
核糖体几乎存在于一切细胞内，游离于细胞质基质中， 或附着于内质网膜及核膜上（真核细胞）。
❖两亚单位常常游离于细胞质溶质中，当小亚单位与mRNA结
合后，大亚单位才与小亚单位结合成完整的核糖体。肽链翻译
结束后，大小亚单位解离，重新游离于细胞质溶质中。两亚单
位的结合与分离受Mg2+的影响。
5
三、核糖体蛋白质与rRNA的功能分析
核糖体上具有一系列与蛋白质合成有关的结合位 点与催化位点
在核糖体中rRNA是起主要作用的结构成分 r蛋白质的主要功能
多聚核糖体的生物学意义 细胞内各种多肽的合成，不论其分子量的大小或
是mRNA的长短如何，单位时间内所合成的多肽分子数 目都大体相等。
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。
11
二、蛋白质的合成
❖ 蛋白质的合成过程比较复杂，由核糖体、mRNA和 tRNA三者密切配合共同完成，一般要经过肽链合成 的起始、延伸和终止三个阶段的反应，才能转译出 多肽产物。
❖ （2）核糖体蛋白
– 大肠杆菌核糖体中共含有50多种蛋白质，其中小亚单位 约有21种，大亚单位含有30余种，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。
– 真核生物的核糖体所含有蛋白质的种类比原核生物的要
多一些，大亚单位含有49种，小亚单位含有33种，共计
约80余种。
4
二、核糖体的结构
3
❖ 1）核糖体RNA
– 原核生物的核糖体含有三种大小不同的 rRNA，在小亚 单位中的为 16s rRNA，在大亚单位中的为23S rRNA和 5S rRNA。
– 真核生物的核糖体含有4种rRNA，在小亚单位中的为 18S rRNA，在大亚单位中的为 28S、5S和 5.8S rRNA。
– rRNA具有高度复杂的二级结构，线性rRNA分子内部有 70％的区段形成了双链螺旋。各种蛋白质则结合到折叠 的rRNA分子上。
多聚核糖体(polyribosome或polysome) 蛋白质的合成 RNA在生命起源中的地位及其演化过程
10
一、多聚核糖体 (polyribosome或polysome)
概念 核糖体在细胞内并不是单个独立地执行功能，而是由 多个甚至几十个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地 进行肽链的合成，这种具有特殊功能与形态结构的核糖 体与mRNA的聚合体称为多聚核糖体。
核糖体的类型与结构
多聚核糖体与蛋白质的合成
1
第一节 核糖体的类型与结构
核糖体的基本类型与成分 核糖体的结构 核糖体蛋白质与rRNA的功能分析
2
一、核糖体的基本类型与成分
核糖核蛋白体,简称核糖体(ribosome) 基本类型 附着核糖体 游离核糖体 70S的核糖体 80S的核糖体 主要成分 r蛋白质：40%，核糖体表面 rRNA: 60%,，核糖体内部
12
翻译的起始
❖ 细菌中翻译的起始需要如下7种成份：（1）30S小亚基，（2） 模板mRNA，（3）fMet-tRNAfMet，（4）三个翻译起始因子， IF-1、IF-2和IF-3，（5）GTP，（6）50S大亚基，（7）Mg2+。 翻译起始又可被分成三步（图4-12）。 – 第一步，30S小亚基首先与翻译起始因子IF-1，IF-2结合， 再在SD序列的帮助下与mRNA模板结合。 – 第二步，在IF-2和GTP的帮助下，fMet-tRNAfMet进入小亚 基的P位，tRNA上的反密码子与mRNA上的起始密码子配 对。 – 第三步，带有tRNA，mRNA，三个翻译起始因子的小亚 基复合物与50S大亚基结合，GTP水解，释放翻译起始因 子。
14
（1）后续AA-tRNA与核糖体结合
❖ 起始复合物形成以后，第二个AA-tRNA在延伸因子EF-Tu 及GTP的作用下，生成AA-tRNA·EF-Tu·GTP复合物，然后 结合到核糖体的A位上。这时GTP被水解释放，通过延伸因 子EF-Ts再生GTP，形成EF-Tu·GTP复合物，进入新一轮循 环。
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。
8
r蛋白质的主要功能
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,第二节 聚核糖体与蛋白质的合成