核糖體ribosomePPT課件

1、1 核糖體核糖體2 核糖體核糖體(ribosome) 核糖體是核糖體是一種非膜結(jié)構(gòu)的一種非膜結(jié)構(gòu)的合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞器；合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞器；核糖體幾乎存在于一切細(xì)胞內(nèi)，不論是原核細(xì)核糖體幾乎存在于一切細(xì)胞內(nèi)，不論是原核細(xì)胞還是真核細(xì)胞。胞還是真核細(xì)胞。n 核糖體的核糖體的種類和化學(xué)組成種類和化學(xué)組成n核糖體的形態(tài)結(jié)構(gòu)核糖體的形態(tài)結(jié)構(gòu)n核糖體的類型核糖體的類型 n核糖體的功能核糖體的功能 n核糖體異常與疾病核糖體異常與疾病 細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué) 核糖體核糖體 3一、一、核糖體的種類和化學(xué)組成核糖體的種類和化學(xué)組成 原核細(xì)胞核糖體原核細(xì)胞核糖體 70s 真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)核糖體真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)核糖體 80

2、s 游離核糖體游離核糖體 附著核糖體附著核糖體 真核細(xì)胞細(xì)胞器核糖體真核細(xì)胞細(xì)胞器核糖體 線粒體線粒體 5580s 葉綠體葉綠體 70s組成元素：組成元素：c,h,o,n,p有的還含有有的還含有s組成物質(zhì)：組成物質(zhì)：rrna和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)（故核糖體又被稱為（故核糖體又被稱為 糖核蛋白質(zhì)）糖核蛋白質(zhì)）rrna蛋白質(zhì)原核細(xì)胞60%40%真核細(xì)胞50%50%細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué) 核糖體核糖體 4二、二、核糖體的形態(tài)結(jié)構(gòu)核糖體的形態(tài)結(jié)構(gòu) 大?。褐睆酱笮。褐睆?525cm形態(tài)：顆粒狀形態(tài)：顆粒狀 組成：大小兩個(gè)亞基組成：大小兩個(gè)亞基 核糖體有多個(gè)與蛋白質(zhì)合成密切相關(guān)的活性部位核糖體有多個(gè)與蛋白質(zhì)合成密

3、切相關(guān)的活性部位 （1）mrna結(jié)合位點(diǎn)位于小亞基上。結(jié)合位點(diǎn)位于小亞基上。（2）氨?；Y(jié)合位點(diǎn)，大部分位于大亞基上。）氨?；Y(jié)合位點(diǎn)，大部分位于大亞基上。（3）肽?；Y(jié)合位點(diǎn)，大多數(shù)位于小亞基上。）肽?；Y(jié)合位點(diǎn)，大多數(shù)位于小亞基上。（4）肽?；泼肝稽c(diǎn)，從小亞基轉(zhuǎn)移到大亞基。）肽酰基移酶位點(diǎn)，從小亞基轉(zhuǎn)移到大亞基。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué) 核糖體核糖體 5中央突中央突柄柄嵴嵴谷谷大亞基大亞基頭部頭部基部基部平臺平臺小亞基小亞基頭部頭部基部基部平臺平臺中央突中央突嵴嵴mrna細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué) 核糖體核糖體 6核糖體大小亞基的結(jié)合和解離依細(xì)胞的生理核糖體大小亞基的結(jié)合和解離依細(xì)胞的生理狀態(tài)和狀

4、態(tài)和mg濃度變化濃度變化細(xì)胞的生理狀態(tài)細(xì)胞的生理狀態(tài)當(dāng)細(xì)胞在合成蛋白質(zhì)時(shí)，大小亞基結(jié)合當(dāng)細(xì)胞在合成蛋白質(zhì)時(shí)，大小亞基結(jié)合當(dāng)細(xì)胞合成蛋白質(zhì)合成結(jié)束時(shí)，大，小亞基解離當(dāng)細(xì)胞合成蛋白質(zhì)合成結(jié)束時(shí)，大，小亞基解離mg+濃度濃度當(dāng)當(dāng)mg+濃度大于濃度大于0.001mol/l時(shí)，大，小亞基結(jié)合成時(shí)，大，小亞基結(jié)合成完整的核糖體。完整的核糖體。當(dāng)當(dāng)mg+濃度小于濃度小于0.001mol/l時(shí)，大，小亞基解離時(shí)，大，小亞基解離當(dāng)當(dāng)mg+濃度大于濃度大于0.001mol/l時(shí)，兩個(gè)單核糖體結(jié)合時(shí)，兩個(gè)單核糖體結(jié)合成二聚體成二聚體40s60s80s120s細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué) 核糖體核糖體 7、 真核細(xì)胞內(nèi)真核細(xì)

5、胞內(nèi)（1）附著核糖體：附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和外層核膜表面的核）附著核糖體：附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和外層核膜表面的核糖。主要合成外輸性蛋白和分泌蛋白，如抗體，肽素激糖。主要合成外輸性蛋白和分泌蛋白，如抗體，肽素激素及酶類等，次外還有溶酶體酶。素及酶類等，次外還有溶酶體酶。（2）游離核糖體：游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體。主要）游離核糖體：游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體。主要合成構(gòu)成細(xì)胞自身結(jié)構(gòu)所必需的結(jié)構(gòu)蛋白和催化各種生合成構(gòu)成細(xì)胞自身結(jié)構(gòu)所必需的結(jié)構(gòu)蛋白和催化各種生化反應(yīng)的酶蛋白，以及血紅蛋白，肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白化反應(yīng)的酶蛋白，以及血紅蛋白，肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白等。等。 原核細(xì)胞內(nèi)原核細(xì)胞內(nèi) 只有游離核糖體只有游離核

6、糖體 8典型的原核細(xì)胞和真核細(xì)胞質(zhì)核糖體的化學(xué)組成典型的原核細(xì)胞和真核細(xì)胞質(zhì)核糖體的化學(xué)組成 細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué) 核糖體核糖體 9兩種核糖體的共同點(diǎn)：都不是以核糖體的形兩種核糖體的共同點(diǎn)：都不是以核糖體的形式來執(zhí)行功能，而是多個(gè)甚至九十多個(gè)核糖式來執(zhí)行功能，而是多個(gè)甚至九十多個(gè)核糖體由體由mrna連在一起，形成具有合成蛋白質(zhì)連在一起，形成具有合成蛋白質(zhì)特殊功能的聚合體，即多核糖體。多核糖中特殊功能的聚合體，即多核糖體。多核糖中核糖體數(shù)目的多少與核糖體數(shù)目的多少與mrna分子的長度和合分子的長度和合成的肽鏈分子大小成正比。成的肽鏈分子大小成正比。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué) 核糖體核糖體 10核糖體是

7、細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的重要場所，核糖體是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成的重要場所，在蛋白質(zhì)生物合成中執(zhí)行兩項(xiàng)任務(wù)：在蛋白質(zhì)生物合成中執(zhí)行兩項(xiàng)任務(wù)：促進(jìn)氨酰促進(jìn)氨酰trna進(jìn)入，并使進(jìn)入，并使mrna不斷與不斷與trna分子分子互補(bǔ)地結(jié)合互補(bǔ)地結(jié)合控制正在生長中的肽鏈控制正在生長中的肽鏈、 細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué) 核糖體核糖體 11a位點(diǎn)位點(diǎn)(a site) 即氨酰基位點(diǎn)，是與新?lián)饺氲陌奔窗滨；稽c(diǎn)，是與新?lián)饺氲陌滨ｕrna(aminoacyl-trna )結(jié)合結(jié)合的位點(diǎn)的位點(diǎn), 又叫受位又叫受位(entry site)，主，主要位于大亞基，是接受氨酰要位于大亞基，是接受氨酰trna的部位；的部位；p位點(diǎn)位點(diǎn)(p

8、 site)即肽酰即肽酰trna位點(diǎn)位點(diǎn)(peptidyl-trna site), 又叫供位又叫供位(donor site), 或肽或肽?；稽c(diǎn)酰基位點(diǎn), 主要位于大亞基主要位于大亞基, 是肽是肽基基trna移交肽鏈后肽酰移交肽鏈后肽酰trna所所占據(jù)的位置占據(jù)的位置, 即與延伸中的肽酰即與延伸中的肽酰trna結(jié)合位點(diǎn)；結(jié)合位點(diǎn)；e 位點(diǎn)位點(diǎn)(exit site, e site) e位點(diǎn)是脫氨酰位點(diǎn)是脫氨酰trna(deaminoacyl-trna)離開離開a位點(diǎn)到完全從核糖體釋放出來的位點(diǎn)到完全從核糖體釋放出來的一個(gè)中間?？奎c(diǎn)一個(gè)中間停靠點(diǎn),只是作暫時(shí)的停只是作暫時(shí)的停留。當(dāng)留。當(dāng)e位點(diǎn)被占

9、據(jù)之后位點(diǎn)被占據(jù)之后,a位點(diǎn)位點(diǎn)同氨酰同氨酰trna的親和力降低的親和力降低,防止防止了氨酰了氨酰trna的結(jié)合的結(jié)合,直到核糖體直到核糖體準(zhǔn)備就緒準(zhǔn)備就緒,e位點(diǎn)騰空位點(diǎn)騰空,才會接受下才會接受下一個(gè)氨酰一個(gè)氨酰trna。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué) 核糖體核糖體 12 小亞基的功能小亞基的功能 將將mrnamrna結(jié)合到核糖體上，并穩(wěn)定結(jié)合到核糖體上，并穩(wěn)定mrnamrna與核糖體的結(jié)合；與核糖體的結(jié)合；提供部分提供部分trnatrna的結(jié)合部分（的結(jié)合部分（a a位）和位）和trnatrna被釋放的部位被釋放的部位（p p位）位） 大大亞基的功能亞基的功能 提供大部分提供大部分trna的結(jié)合部位

10、（的結(jié)合部位（a味），提供肽?；D(zhuǎn)移味），提供肽酰基轉(zhuǎn)移酶位點(diǎn)，催化肽鏈延伸；提供肽酰酶位點(diǎn)，催化肽鏈延伸；提供肽酰trna由由a位移到位移到p位所需的能量；提供生長肽鏈的容納和釋放通道。位所需的能量；提供生長肽鏈的容納和釋放通道。細(xì)胞生物學(xué)細(xì)胞生物學(xué) 核糖體核糖體 13五、核糖體異常與疾病五、核糖體異常與疾病 電鏡下，多聚核糖體的解聚和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的脫粒都可看作電鏡下，多聚核糖體的解聚和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的脫粒都可看作是蛋白質(zhì)合成降低或停止的一個(gè)形態(tài)指標(biāo)。是蛋白質(zhì)合成降低或停止的一個(gè)形態(tài)指標(biāo)。多聚核糖體的解聚：是指多聚核糖體分散為單體，失去正多聚核糖體的解聚：是指多聚核糖體分散為單體，失去正常有規(guī)律排

11、列，孤立地分散在胞質(zhì)中或附在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜常有規(guī)律排列，孤立地分散在胞質(zhì)中或附在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上。一般認(rèn)為，游離多聚核糖體的解聚將伴隨著內(nèi)源性蛋上。一般認(rèn)為，游離多聚核糖體的解聚將伴隨著內(nèi)源性蛋白質(zhì)生成的減少。脫粒是指粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體脫落下白質(zhì)生成的減少。脫粒是指粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體脫落下來，分布稀疏，散在胞質(zhì)中，來，分布稀疏，散在胞質(zhì)中，rer上解聚和脫離將伴隨外上解聚和脫離將伴隨外輸入蛋白合成。輸入蛋白合成。正常情況下，蛋白質(zhì)合成旺盛時(shí)，細(xì)胞質(zhì)中充滿正常情況下，蛋白質(zhì)合成旺盛時(shí)，細(xì)胞質(zhì)中充滿多聚核糖多聚核糖體體,rer上附有許多念珠線狀和螺旋狀的多原核糖體，當(dāng)細(xì)上附有許多念珠線狀和螺旋狀的

12、多原核糖體，當(dāng)細(xì)胞處于胞處于有絲分裂有絲分裂階段時(shí)，蛋白質(zhì)合成明顯下降，多聚核糖階段時(shí)，蛋白質(zhì)合成明顯下降，多聚核糖體也出現(xiàn)解聚原體也出現(xiàn)解聚原c，逐漸為分散孤立的單體所代替。，逐漸為分散孤立的單體所代替。在急性藥物中毒性（四氯化碳）肝炎和在急性藥物中毒性（四氯化碳）肝炎和病毒性肝炎病毒性肝炎后，以后，以及肝硬化病人的及肝硬化病人的肝細(xì)胞肝細(xì)胞中，經(jīng)?？梢姷酱罅慷嗑酆颂求w解中，經(jīng)?？梢姷酱罅慷嗑酆颂求w解聚呈離散單體狀，固著多聚核糖體脫落，分布稀疏，導(dǎo)致聚呈離散單體狀，固著多聚核糖體脫落，分布稀疏，導(dǎo)致分泌蛋白合成分泌蛋白合成，所以，病人血漿白蛋白含量，所以，病人血漿白蛋白含量。另外，一些藥物，另外，一些藥物，致癌物致癌物可直接抑制蛋白質(zhì)合成的不同階可直接抑制蛋白質(zhì)合成的不同階段，有些抗苔素，如段，有些抗苔素，如鏈霉素鏈霉素、氯霉素氯霉素、紅霉素紅霉素等對原核與等對原核與真核生物真核生物的敏感性不同，能直接抑制細(xì)菌核糖體上蛋白質(zhì)的敏感性不同，能直接抑制細(xì)菌核糖體上蛋白質(zhì)的合成作用。有的抑制在起始階段，有的抑制肽鏈延長和的合成作用。有的抑制在起始階段，有的抑制肽鏈延長和終止階段，有的阻止小亞基與終止階段，有的阻止小亞基