医学细胞生物学-第六章核糖体

第一章绪论一、细胞学说1、ean-Baptiste de Lamark （1744~1829)，获得性遗传理论的创始人，法国退伍陆军中尉，50岁成为巴黎动物学教授，1809年他认为只有具有细胞的机体，才有生命。

2、Charles Brisseau Milbel（1776~1854)，法国植物学家，1802年认为植物的每一部分都有细胞存在。

3、Henri Dutrochet （1776~1847），法国生理学家，1824年进一步描述了细胞的原理。

4. Matthias Jacob Schleiden（1804~1881)，德国植物学教授，1838年发表“植物发生论”，认为无论怎样复杂的植物都有形形色色的细胞构成。

5. Theodor Schwann（1810~1882)，德国解剖学教授，1838年提出了“细胞学说”（Cell Theory)这个术语；1939年发表了“关于动植物结构和生长一致性的显微研究”。

6. 德国人R. V irchow 1855年提出“一切细胞来源于细胞”（omnis cellula e cellula）的著名论断，进一步完善了细胞学说。

把细胞作为生命的一般单位，以及作为动植物界生命现象的共同基础的这种概念立即受到了普遍的接受。

恩格斯将细胞学说誉为19世纪的三大发现之一。

与其它生命科学一样，细胞的发现与细胞学说的形成依赖于技术的发展；同时，科学的发现促进技术的发明。

细胞生物学的历史大致可以划分为四个主要的阶段：第一阶段：细胞的发现，16世纪末-19世纪30年代，显微镜的发明。

第二阶段：细胞学说提出，19世纪30年代-20世纪中期。

第三阶段：超微结构研究，20世纪30年代-70年代，电子显微镜的发明。

第四阶段：分子细胞生物学，20世纪70年代至今，分子克隆等技术的发展。

二、模式生物个体生命诞生自精卵结合形成合子，经过细胞的不断分裂、迁移、分化并发生巨大形态变化，构建出未来身体的雏形。

线粒体：1.呼吸链（电子传递链）Respiratory chain一系列能够可逆地接受和释放H+和e-的化学物质所组成的酶体系在线粒体内膜上有序地排列成互相关联的链状。

2.化学渗透假说（氧化磷酸化偶联机制）：线粒体内膜上的呼吸链起质子泵的作用，利用高能电子传递过程中释放的能量将H+泵出内膜外，造成内膜内外的一个H+梯度（严格地讲是离子的电化学梯度），ATP合酶再利用这个电化学梯度来合成ATP。

3.电子载体:在电子传递过程中与释放的电子结合并将电子传递下去的物质称为电子载体。

参与传递的电子载体有四种∶黄素蛋白、细胞色素、铁硫蛋白和辅酶Q，在这四类电子载体中，除了辅酶Q以外，接受和提供电子的氧化还原中心都是与蛋白相连的辅基。

4.阈值效应：突变所产生的效应取决于该细胞中野生型和突变型线粒体的比例，只有突变型达到一定数量（阈值）才足以引起细胞的功能障碍，这种现象称为阈值效应。

5.导向序列：将游离核糖体上合成的蛋白质的N-端信号称为导向信号，或导向序列，由于这一段序列是氨基酸组成的肽，所以又称为转运肽。

6.信号序列：将膜结合核糖体上合成的蛋白质的N-端的序列称为信号序列，将组成该序列的肽称为信号肽。

7.共翻译转运：膜结合核糖体上合成的蛋白质通过定位信号，一边翻译，一边进入内质网，由于这种转运定位是在蛋白质翻译的同时进行的，故称为共翻译转运。

8.蛋白质分选：在膜结合核糖体上合成的蛋白质通过信号肽，经过连续的膜系统转运分选才能到达最终的目的地，这一过程又称为蛋白质分选。

核糖体：1.原核生物mRNA中与核糖体16S rRNA结合的序列称为SD序列(SD sequence) 。

2.核酶：将具有酶功能的称为核酶。

3.N-端规则(N-end rule): 每一种蛋白质都有寿命特征，称为半衰期(half-life)。

研究发现多肽链N-端特异的氨基酸与半衰期相关，称为N-端规则。

4.泛素介导途径：蛋白酶体对蛋白质的降解通过泛素(ubiquitin)介导,故称为泛素降解途径。

细胞生物学题库（含答案）1、胡克所发现的细胞是植物的活细胞。

X2、细胞质是细胞内除细胞核以外的原生质。

√3、细胞核及线粒体被双层膜包围着。

√一、选择题1、原核细胞的遗传物质集中在细胞的一个或几个区域中，密度低，与周围的细胞质无明确的界限，称作（B）A、核质 B拟核 C核液 D核孔 2、原核生物与真核生物最主要的差别是（A）A、原核生物无定形的细胞核，真核生物则有B、原核生物的DNA是环状，真核生物的DNA是线状C、原核生物的基因转录和翻译是耦联的，真核生物则是分开的D、原核生物没有细胞骨架，真核生物则有 3、最小的原核细胞是（C）A、细菌B、类病毒C、支原体D、病毒 4、哪一项不属于细胞学说的内容（B）A、所有生物都是由一个或多个细胞构成B、细胞是生命的最简单的形式C、细胞是生命的结构单元D、细胞从初始细胞分裂而来5、下列哪一项不是原核生物所具有的特征（C）A、固氮作用B、光合作用C、有性繁殖D、运动 6、下列关于病毒的描述不正确的是（A）A、病毒可完全在体外培养生长B、所有病毒必须在细胞内寄生C、所有病毒具有DNA或RNA作为遗传物质D、病毒可能来源于细胞染色体的一段 7、关于核酸，下列哪项叙述有误（B）A、是DNA和RNA分子的基本结构单位B、DNA和RNA分子中所含核苷酸种类相同C、由碱基、戊糖和磷酸等三种分子构成D、核苷酸分子中的碱基为含氮的杂环化合物E、核苷酸之间可以磷酸二酯键相连8、维持核酸的多核苷酸链的化学键主要是（C）A、酯键B、糖苷键C、磷酸二酯键D、肽键E、离子键9、下列哪些酸碱对在生命体系中作为天然缓冲液？DA、H2CO3/HCO3B、H2PO4/HPO4＋C、His/HisD、所有上述各项10、下列哪些结构在原核细胞和真核细胞中均有存在？BCEA、细胞核B、质膜C、核糖体D、线粒体E、细胞壁11、细胞的度量单位是根据观察工具和被观察物体的不同而不同，如在电子显微镜下观察病毒，计量单位是（C）A、毫米B、微米C、纳米D、埃四、简答题1、简述细胞学说的主要内容2、有机体是由细胞构成的3、细胞是构成有机体的基本单位4、新细胞来源于已存在细胞的分裂5、简述细胞学发展的四个主要阶段1）细胞的发现阶段 2）细胞学说的创立和细胞学的形成阶段 3）细胞生物学的出现 4）分子细胞生物学的兴起二、选择题1、红细胞质膜上的带3蛋白是一种运输蛋白，它的主要功能是运输（A）A、阴离子B、单价阳离子C、二价离子D、氨基酸分子2、下列运输方式中哪一种不能用来运输K（D）A、自由扩散B、离子通道C、Na/ K泵D、协同运输3、膜胆固醇的组成与质膜的性质、功能有着密切的关系（D）A、胆固醇可防止膜磷脂氧化B、正常细胞恶变过程中，胆固醇/磷脂增加C、胆固醇/磷脂下降，细胞电泳迁移率降低D、在质膜相变温度下，增加胆固醇，可提高膜流动性4、下列各组分中，可自由扩散通过细胞质膜的一组物质是（B）A、H2O、CO2、NaB、甘油、O2、苯B、葡萄糖、N2、CO2 D、蔗糖、苯、CI5、质膜上特征性的酶是（D）A、琥珀酸脱氢酶B、磷酸酶C、苹果酸合成酶D、Na/ K ATP酶6、小肠上皮细胞吸收葡萄糖是通过（C）来实现的A、Na泵B、Na通道C、Na协同运输D、Na交换运输四、简答题1、细胞质膜主动运输有哪些特点1)逆浓度梯度 2）需要代谢能 3）都有载体蛋白一、判断题 1、 IP3是直接由PIP2产生的，PIP2是从肌醇磷脂衍生而来的，肌醇磷脂没有掺入另外的磷酸基团。

一、核糖体的形态结构⏹ 核糖体唯一的功能是按照m R N A 的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链。

使细胞内蛋白质合成的分子机器，是细胞内数量最多的细胞器。

1、 核糖体的类型和化学组成⏹大小两个亚基都是由核糖体R N A 和核糖体蛋白组 成的。

（M g 2+的浓度）⏹ 原核生物（大肠杆菌）的核糖体：⏹ 大亚基50S ：33种蛋白质；23S r R N A ,5S r R N A ⏹ 小亚基30S ：21种16S rRN A （小亚基 主要由16S r R N A 决定）⏹ 真核细胞核糖体： ⏹ 大亚基60S ：49种蛋白质；28S r R N A ，5 S r R N A ， 5.8 S r R N A ⏹ 小亚基40S ：33种蛋白质；18S r R N A 二、核糖体的生物发生⏹ 1、 核糖体r R N A 基因的转录与加工⏹ 真核生物核糖体由18S 、5.8S 、28S r R N A 和5S r R N A 基因 ⏹ 真核生物有四种r R N A 基因,⏹ 真核生物前r R N A 的修饰：两个特征1. 2以及修饰的意义。

⏹真题再现：03选择前体r R N A 甲基化的重要作用是： A ．保证最后的r R N A 能够装配成正确的三级结构B ．防止前体r R N A 被加工（x 对加工起引导作用） C ．防止成熟r R N A 部分被降解。

二、核糖体的生物发生 ---真核生物的核糖体生物发生 ⏹ 2 5S r R N A 基因的转录与加工 ⏹ 由R N A 聚合酶3转录,使用的是内部启动子。

⏹ 学习重点⏹ １.关于核糖体的形态结构, 主要学习掌握真核细胞和原核细胞核糖体的化学组成、细菌核糖体的结构模型。

⏹ 2. 核糖体的生物发生是本章的重点内容之一⏹ ３.核糖体的蛋白质合成作用,反义R N A 与核酶⏹ 本章考题近年来主要以小题为主。

第六章 核糖体与核酶2.1原核生物核糖体重组实验：⏹ （1）30S 亚基的蛋白质只和16SR N A 结合，50S亚基质只和23S r R N A 结合⏹ （2）不同种之间提取的30S 亚基的r R N A 和蛋白质可以装 配成有功能的30S 亚基，即不存在种间的差异⏹ （3）原核生物核糖体与真核生物核糖体的亚基彼此不 同，由二者的r R N A 和蛋白质装配成的核糖体没有活性 ⏹ （4）大肠杆菌的核糖体与玉米叶绿素核糖体亚基重组后 具有功能 ⏹（5）线粒体的核糖体亚基同原核生物核糖体亚基之间形 成的杂合核糖体没有功能 真核生物核糖体重组⏹ 边合成边装配，18S r R N A ,5.8r R N A ,28S r R N A在核仁中，边转录边装配，5S r R N A 在细胞核中转录后在运送到核仁里参与装配三、核糖体的功能—蛋白质的合成⏹ 1、 核糖体的功能位点 ⏹ ●A 位点（受位）：接收氨酰t R N A 的部位 ⏹ ●P 位点（供位）：肽酰t R N A 位点 ⏹ ●E 位点：中间停靠点，而且当E 位点被占据后，A 位点同氨酰t R N A 的亲和力降低，防止氨酰t R N A 的结合，直到核糖体准备就绪 ⏹ ● m R N A 结合位点2、 蛋白质合成的基本过程⏹ 2.1 肽链的起始：⏹ （1）30S 亚基与m R N A 的结合 ⏹ （2）第一个a a —t R N A 进入核糖体(P 位) ⏹ （3）完整起始复合物的装配2、 核糖体的装配⏹ 核糖体是自组装的结构，没有样板或亲体结构所组成的结构。

核糖体功能结构探究及展望摘要：核糖体是一个核酶，用体外筛选技术发现的核酶像核糖体一样也能催化肽键形成。

RNA在生命起源中也有着不可替代的作用。

随着RNA多功能的发现，RNA被更多的人认为是生命体的生物大分子，在科学研究如新药研发中也受到了更多的关注与应用。

关键字：RNA 核酶蛋白质合成是细胞代谢最复杂也是最核心的过程, 其中涉及到200多种生物大分子参与作用。

蛋白质加工厂---核糖体(Ribosome)是一个由核糖体RNA(rRNA)和核糖体蛋白组成的复合体. 蛋白质含量约占三分之一, 而rRNA的含量占三分之二。

在蛋白质生物合中,rRNA 与蛋白质两者究竟谁起主导作用, 一直是人们感兴趣的问题, 并提出不少假说。

关于rRNA功能的假说主要有三种: 1.rRNA主要作为核糖体蛋白质装配的结构骨架, 在蛋白质合成中, 核糖体蛋白质起催化作用;2. rRNA是一种决定蛋白质序列的物质;3.rRNA具有催化活性, 它直接催化蛋白质的合成.1982年Cech通过研究原生动物四膜虫证明RNA 具有催化功能, 并称之为核酶( ribozyme)。

自此以后, 自然界中的RNA 催化功能不断被发现, T. Cech和S. A ltman也因为核酶的发现而荣获1989年诺贝尔化学奖。

核酶的发现具有重要的意义, 它使人们认识到, RNA的生物功能远非/传递遗传信息0那么简单, 人们开始重新审视RNA的生物学功能。

直到最近, 通过X射线衍射分析核糖体大、小亚基的结晶, 才证实了肽键的形成是由r RNA催化, 核糖体就是一种核酶, 已经可以得出结论, 在核糖体内蛋白质主要起维持rRNA 的构象, 起辅助作用; 在蛋白质合成过程中rRNA起到非常重要的作用。

肽酰转移酶中心核糖体大亚基的精细结构表明, 核糖体大亚基空腔的底部, 是P位点上肽酰tRNA 与A位点上氨酰tRNA 相互作用形成肽键的部位, 称为肽酰转移酶中心。

在肽键形成处2nm的范围中,完全没有蛋白质的电子云存在,肽酰转移酶中心完全由23SrRNA的结构域组成，而蛋白质主要起维持rRNA的构象,起辅助作用。