蛋白质合成细胞器-核糖体
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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。
细胞器的结构和功能图细胞器是存在于细胞内的功能性结构体,它们在细胞代谢和生命活动中起着重要作用。
细胞器的结构和功能各不相同,下面为大家介绍一些常见的细胞器。
1. 线粒体线粒体是细胞的能量工厂,负责细胞内的能量代谢。
它的结构由内膜、外膜和基质组成。
线粒体通过呼吸作用将葡萄糖等有机物分解为二氧化碳和水,并释放出大量的能量供细胞使用。
同时,线粒体还参与合成核糖核酸和脂肪酸等重要物质。
2. 哺乳动物细胞中心体中心体位于细胞核附近,由微管组成。
它的功能主要与细胞分裂相关,能够控制纺锤体的形成和稳定,调控染色体的运动和排列。
3. 核糖体核糖体是细胞内蛋白质合成的场所。
它由rRNA和蛋白质组成,分为大、中、小亚基。
核糖体通过蛋白质合成必需的多肽链,调控蛋白质的合成速度和数量。
4. 具鞭毛的细胞器具鞭毛的细胞器又称纤毛,它们主要由微管和液泡组成。
纤毛主要负责细胞的运动和运输,如鞭毛能够帮助精子在生殖道中游动,纤毛能够使上呼吸道上皮细胞上的粘液向外运动。
5. 过氧化物酶体过氧化物酶体是细胞内的主要氧化酶体,负责清除细胞内对人体有毒的过氧化氢。
它具有高浓度的过氧化氢酶和过氧化氢分解酶等,能够将有毒的过氧化氢转化为水和氧气。
6. 基因组介导的细胞核基因组介导的细胞核是细胞核中的一种特殊细胞器,在真核细胞中广泛存在。
它参与调控基因表达和DNA修复,能够影响细胞的生长、分化和凋亡。
细胞器的结构与功能之间密不可分,它们共同协作完成细胞内的各种生命活动。
通过深入研究细胞器的结构和功能,可以更好地了解细胞的生理过程和疾病的发生机制,为人类疾病的预防和治疗提供理论基础。
原核生物蛋白质合成需要的酶概述及解释说明1. 引言1.1 概述原核生物是一类简单的生物体,包括细菌和古细菌。
蛋白质合成是细胞生活中至关重要的过程之一,因为蛋白质是构建和调节细胞功能的关键分子。
在原核生物中,蛋白质合成发生在一个复杂而协调的环境中,涉及多种不同类型的酶。
1.2 文章结构本文将首先介绍原核生物蛋白质合成的基本过程,包括mRNA合成和处理、tRNA合成和处理以及核糖体合成和组装。
接着,我们将详细探讨参与原核生物蛋白质合成的主要酶及其功能,如RNA聚合酶、tRNA合成酶和修饰酶以及核糖体蛋白质合成酶。
此外,文章还会介绍与蛋白质折叠和修饰有关的其他酶如伴侣蛋白与分子伴侣系统、脱氧去氧核苷三磷酸供应链和氧化修复系统以及翻译后修饰相关的蛋白激酶和磷酸化等。
最后,我们将得出结论,并强调原核生物蛋白质合成中酶的重要性和进一步研究的意义。
1.3 目的本文旨在全面概述和解释原核生物蛋白质合成过程中所需的酶,通过深入了解这些酶的功能和作用机制,有助于我们更好地理解细胞内的生命活动,并为进一步研究提供基础和启示。
同时,该文章还将强调这些酶在维持细胞稳态、适应环境变化以及抵御外界压力等方面的重要性。
2. 原核生物蛋白质合成的基本过程2.1 mRNA合成和处理原核生物蛋白质合成的第一步是合成并处理mRNA分子。
在细胞质中,RNA聚合酶将DNA模板转录为mRNA链。
这个过程被称为转录。
转录开始于mRNA 起始点,通过配对DNA中的碱基与Nitrogenous ribonucleoside triphosphates(NTPs)来形成一个新的RNA链。
转录结束后,mRNA分子需要经过后续处理,如剪接、修饰和poly(A)尾加在其3'端以增加稳定性。
2.2 tRNA合成和处理tRNA(转运RNA)是参与蛋白质合成的重要分子。
tRNA由细胞中存在的tRNA 合成酶通过连接特定氨基酸和特定tRNA序列而生成。
该过程称为tRNA激活或氨酰化。
真核生物中的蛋白质合成与细胞器蛋白质是细胞中最重要的生物大分子之一,参与到绝大多数生命活动中。
真核生物的蛋白质合成是一个复杂的过程,在细胞器的参与下完成。
本文将从核糖体、内质网、高尔基体等多个细胞器的角度,探讨真核生物中的蛋白质合成过程以及细胞器在其中的作用。
1. 核糖体:蛋白质合成的主要场所核糖体是真核生物中蛋白质合成的主要场所。
它位于细胞的浆液质中,由大量的蛋白质和核糖核酸组成。
核糖体由大亚基和小亚基组成,而这两个亚基的合作是蛋白质合成的基础。
蛋白质合成的过程可以简单描述为三个主要步骤:A. 信使RNA合成,B. 转录,C. 翻译。
其中,步骤C即是在核糖体中进行的。
在核糖体中,mRNA从5'端开始"读取"氨基酸的密码子,每次读取一个密码子,并选择适应的tRNA将氨基酸传递给正在合成的蛋白质链,直至终止密码子出现。
这样就完成了蛋白质的合成。
2. 内质网:蛋白质的初步修饰内质网(ER)是一个由连续膜组成的细胞器,分布在真核细胞的质膜系统中。
它的主要结构包括粗面内质网和滑面内质网。
其中,粗面内质网上附着有许多核糖体,所以也称为核糖体结合内质网(RER)。
在蛋白质合成的过程中,正在合成的蛋白质链从核糖体转移到RER 上,开始进行初步修饰。
这个过程通常包括折叠、剪切、糖基化等。
有些蛋白质需要进一步的修饰才能获得最终的功能。
经过初步修饰后,蛋白质将被包裹在囊泡中,通过ER和高尔基体之间的转运泡进行运输。
3. 高尔基体:蛋白质的后续修饰和分装高尔基体是真核细胞中最重要的细胞器之一,它与ER紧密相连。
高尔基体在蛋白质合成过程中发挥着重要的作用。
在高尔基体中,蛋白质经历了进一步的修饰和变构。
其中一个重要的修饰是糖基化。
高尔基体中的酶能够将添加半乳糖和N-乙酰半乳糖胺等糖链,使蛋白质具有更多的功能。
同时,高尔基体还可以将蛋白质分装入不同的转运泡中,这些泡囊将蛋白质运输到细胞的各个部位,fulfill其特定的功能。
生物基因指导蛋白质的合成知识点细胞是生命系统结构层次的基石,离开细胞,就没有神奇的生命乐章,更没有地球上那瑰丽的生命画卷。
下面是小编整理的生物基因指导蛋白质的合成知识点,仅供参考希望能够帮助到大家。
生物基因指导蛋白质的合成知识点一、RNA的结构:1、组成元素:C、H、O、N、P2、基本单位:核糖核苷酸(4种)3、结构:一般为单链二、基因:是具有遗传效应的DNA片段,主要在染色体上。
三、基因控制蛋白质合成:1、转录:(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
【注】叶绿体、线粒体也有转录(2)过程:①解旋②配对③连接④释放(3)模板:DNA的一条链(模板链)原料:4种核糖核苷酸能量:ATP酶:RNA聚合酶等(4)原则:碱基互补配对原则(A—U、T—A、G—C、C—G)(5)产物:信使RNA(mRNA)、核糖体RNA(rRNA)、转运RNA(tRNA)2、翻译:(1)概念:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
【注】叶绿体、线粒体也有翻译(2)模板:mRNA原料:氨基酸(20种)能量:ATP酶:多种酶搬运工具:tRNA装配机器:核糖体(4)原则:碱基互补配对原则(5)产物:多肽链3、与基因表达有关的计算:基因中碱基数:mRNA分子中碱基数:氨基酸数= 6:3:14、密码子①概念:mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸。
每3个这样的碱基又称为1个密码子②特点:专一性、简并性、通用性③起始密码:AUG、GUG(64个)终止密码:UAA、UAG、UGA【注】决定氨基酸的密码子有61个,终止密码不编码氨基酸。
学习生物的方法在记住了基本的名词、术语和概念之后,同学们就要把主要精力放在学习生物学规律上来了。
这时大家要着重理解生物体各种结构、群体之间的联系,也就是注意知识体系中纵向和横向两个方面的线索。
如:关于DNA,我们会分别在“绪论”、“组成生物体的化合物”和“生物的遗传和变异”这三个地方学到,但教材中在三个地方的论述各有侧重,同学们要前后联系起来思考,既所谓“瞻前顾后”。
核糖体科技名词定义中文名称:核糖体英文名称:ribosome定义:生物体的细胞器,是蛋白质合成的场所,通过信使核糖核酸与携带氨基酸的转移核糖核酸的相互作用合成蛋白质。
由大小亚基组成。
应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科);核酸与基因(二级学科)以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布求助编辑百科名片核糖体在细胞内的位置核糖体(Ribosome),细胞器的一种,为椭球形的粒状小体。
在1953年由Ribinson和Broun 用电镜观察植物细胞时发现胞质中存在一种颗粒物质。
1955年Palade在动物细胞中也看到同样的颗粒,进一步研究了这些颗粒的化学成份和结构。
1958年Roberts根据化学成份命名为核糖核蛋白体,简称核糖体,又称核蛋白体。
核糖体除哺乳类成熟的红细胞外,一切活细胞(真核细胞、原核细胞)中均有,它是进行蛋白质合成的重要细胞器,在快速增殖、分泌功能旺盛的细胞中尤其多。
目录定义结构核糖体蛋白形成构成核糖体的蛋白质测定技术核糖体分类按核糖体存在的部位按存在的生物类型原核细胞的核糖体真核细胞的核糖体按在细胞中的分布分类超微结构理化特性核糖体与蛋白质生物合成(一)蛋白质合成的细胞内定位(二)蛋白质生物合成的简要过程蛋白质生物合成过程可分成三个阶段1.氨基酸的激活和转运2.在多聚核糖体上的mRNA分子上形成多肽链3.信号学说:Signal hypothesi异常改变和功能抑制定义结构核糖体蛋白形成构成核糖体的蛋白质测定技术核糖体分类按核糖体存在的部位按存在的生物类型原核细胞的核糖体真核细胞的核糖体按在细胞中的分布分类超微结构理化特性核糖体与蛋白质生物合成(一)蛋白质合成的细胞内定位(二)蛋白质生物合成的简要过程蛋白质生物合成过程可分成三个阶段1.氨基酸的激活和转运2.在多聚核糖体上的mRNA分子上形成多肽链3.信号学说:Signal hypothesi异常改变和功能抑制展开编辑本段定义核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒(ribonucleoprotein particle),主要由RNA(rRNA)和蛋白质构成,其惟一功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链,所以核糖体是细胞内蛋白质合成的分子机器。