细胞生物学核糖体

核糖体与核酶引言：1.核糖体（ribosome）是细胞内的一种核糖蛋白颗粒，其唯一的功能是按照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。

6.1 核糖体的形态结构1.核酶是具有催化活性的反义RNA6.1.1 核糖体的类型和化学组成6.1.1.1 核糖体的类型和大小1.核糖体有种类型：细胞质核糖体、线粒体核糖体、叶绿体核糖体2.核糖体分为：真核生物核糖体和原核生物核糖体3.核糖体由大小两个不同的亚基组成，在不进行蛋白质合成时是分开的，各自游离在细胞质中，在进行蛋白质合成时结合在一起4.在真核细胞中，核糖体在进行蛋白质合成时：1.游离在细胞质中称游离核糖体2.附着在内质网的表面，称膜旁核糖体或附着核糖体。

6.1.1.2 核糖体的化学组成1.核糖体的大小两个亚基都是由核糖体RNA（rRNA）和核糖体蛋白质组成。

6.1.2核糖体的蛋白质与rRNA6.1.2.1 核糖体蛋白1. E.coli核糖体21个小亚基，为S1~S21,大亚基的核糖体蛋白命名为L1~L336.1.2.2 核糖体rRNA1.30S核糖体亚基的形态主要是由16S rRNA决定的6.1.3细菌核糖体的结构模型1.S4、S5、S8、S12等4个蛋白定位在核糖体的小亚基上，并且是背向大亚基。

2.小亚基中确定了与信使RNA（mRNA）和转移RNA（tRNA）结合位点3.催化肽键形成的位点位于大亚基，和GTP水解的功能区6.2核糖体的生物发生1.在细胞内，核糖体是自我装配的。

2.核糖体的生物发生包括蛋白质和rRNA的合成、核糖体亚基的组装等。

6.2.1 核糖体rRNA基因的转录与加工1.编码核糖体的基因分为两类：一类是编码蛋白质的基因，另一类是rRNA基因6.2.1.1 编码rRNA基因的过量扩增1.细胞为了满足大量需求的rRNA，在进化的过程中形成了一种机制：增加编码rRNA基因的拷贝数。

2.增加拷贝数有两种方法：1.在染色体上增加rRNA基因的拷贝数2.通过基因扩增6.2.1.2 真核生物18S、5.8S、28S rRNA和5S rRNA基因1.在真核生物的染色体中，18S、5.8S、28S rRNA和5S rRNA基因是串联在一起的，每个基因被间隔区隔开，5S rRNA基因位于不同的染色体上。

文档收集于互联网，已重新整理排版.word版本可编辑，有帮助欢迎下载支持.第十一章核糖体一、核糖体的结构及功能核糖体是体积较小的无膜包围的细胞器，在光镜下看不到。

1958年才把这种含有大量RNA的能合成蛋白质的关键装置定名为核糖核蛋白体ribosome,简称为核糖体。

（一）核糖体的一般性质1、存在与分布核糖体存在一切生物的细胞中，包括真核细胞和原核细胞。

这是有别于其它细胞器的特点。

在真核细胞中，有些核糖体是游离分布在细胞质基质中，也有许多是附着在rER膜及核膜外表。

此外，还有核糖体是分布在线粒体和叶绿体的基质中。

在原核细胞内，大量核糖体游离在细胞质中，也有的附着在质膜内侧面。

细菌的核糖体占总重量的25—30%2、形态和大小一般直径为25—30nm,由大、小两亚单位构成，通常是以大亚单位附在内质网膜或核膜外表。

当进行蛋白质合成时，小亚单位先接触mRNA才与大亚单位结合，而合成完毕后又自行解离分开。

另外，多个核糖体还可由mRNA串联成多聚核糖体polyribosome（=polysome）,每个多聚核糖体往往由5-6个核糖体串成，但也有多至50个以上的（例如肌细胞中合成肌球蛋白的多聚核糖体是由60—80个串联而成）。

3.数量和分类细胞中的核糖体数量多少不一。

一般来说，增殖速度快的细胞中偏多，分泌蛋白质的分泌细胞中也较多。

例如分泌胆汁的肝细胞中为6X 106个,大肠杆菌中为1500—15000个。

在不同类型生物细胞之中，核糖体大小及组分都有一定差1文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.文档收集于互联网，已重新整理排版.word版本可编辑，有帮助欢迎下载支持.异。

一般可分为两大类：80S型和705型。

大亚单位60S真核生物核糖体80S v小亚单位40S大亚单位50S原核生物核糖体70S一小亚单位30S（“S”是沉降系数的衡量单位。

大、小亚单位组成核糖体, 并非由其两者的S值直接相加，这是因为S值变化其实是与颗粒的体积及形状相关的。

细胞生物学中的核糖体功能研究从生命诞生的那一刻起，细胞就成为了生命的基本单位。

而核糖体作为细胞内最为重要的基因功能执行器，扮演着维持生命的重要角色。

近年来，众多临床实践表明，核糖体在多种疾病的发生和进展中起到重要的调节作用，如何更深入地研究核糖体的生物学功能，已经成为细胞生物学研究的热点之一。

核糖体是细胞内的一种大分子复合物，由蛋白质和RNA两大部分组成。

在细胞内，核糖体起到重要的蛋白质合成和组装的作用，可谓是细胞的工厂。

具体而言，在核糖体的作用下，RNA将DNA的信息转录成为蛋白质，进而参与到细胞的各种功能过程中。

如此可知，核糖体是细胞内的一个非常重要的组成部分，其功能对于生命的维持至关重要。

在研究核糖体的功能过程中，一个重要的方向就是研究它是如何完成蛋白质合成的。

从最早的大小互补实验开始，到后来的X光晶体学结构解析，越来越多的研究显示，核糖体是一个非常复杂的大分子复合物，其蛋白质和RNA的互作关系十分复杂。

近年来，随着高通量技术的广泛应用，如同步辐射衍射技术，大大推动了对核糖体结构及其功能过程的研究进展。

除了研究核糖体执行蛋白质合成的过程，一些研究还涉及了核糖体的调节作用。

众所周知，在细胞内，生命的各种功能是由多种多样的分子共同实现的，核糖体的调节作用就是其中重要的一个部分。

研究表明，在细胞内，多种分子参与到核糖体的调节当中，如微RNA、长链非编码RNA等。

这些分子通过与核糖体的不同区域之间的相互作用，调节核糖体的活性，从而影响细胞内的蛋白质合成和组装过程。

这一方面的研究，为我们深入理解核糖体在生物学功能执行中的作用，提供了更深入和全面的认识。

不得不说，研究核糖体在生物学过程中的功能，既有其重要性，也面临诸多的挑战。

与传统的生物学研究不同，在研究核糖体的生物学功能中，需要综合运用到多种方法，如同步辐射衍射技术、核磁共振技术、分子生物学技术等。

且这些技术需要研究者具备一定的专业知识和技能，对研究者的要求也较高。

十二、核糖体1、概述是一种核糖核蛋白颗粒，是细胞内合成蛋白质的细胞器，其功能是按照mRNA 的信息将氨基酸高效精确地合成多肽链。

核糖体几乎存在一切细胞内，除了在哺乳动物成熟的红细胞等极个别高度分化的细胞内。

核糖体是一种不规则的颗粒状结构，没有生物膜包裹，直径为25~30nm，主要成分是RNA（rRNA）【2/3，在内部】和蛋白质（r蛋白）【1/3，表面】，二者靠非共价键结合。

附着在糙面内质网表面或原核细胞质膜内侧的称附着核糖体；不附着在膜上的称游离核糖体。

两者结构与化学组成完全相同，所合成的蛋白质种类不同。

核糖体的实质是核酶。

2、类别和化学组成两种基本类型：原核细胞核糖体，真核细胞核糖体。

rRNA中的某些核苷酸残基被甲基化修饰，发生在序列保守的区域。

大小亚基常游离于细胞质基质中，只有当小亚基与mRNA结合后大亚基才与小亚基结合形成完整的核糖体。

3、形态结构X射线衍射分析-获得高质量的核糖体晶体-2009年诺贝尔化学奖-核糖体的三维结构和功能rRNA折叠成高度压缩的三维结构，构成核糖体的核心。

r蛋白有一个球形的结构域和伸展的尾部，球形结构域分布于核糖体表面，伸展尾部伸入核糖体内折叠的rRNA分子中。

活性部位只包括rRNA，核糖体大小亚基结合面无r蛋白分布，说明r蛋白本身不参与将遗传信息变成蛋白质的反应，起稳定rRNA 作用。

每个核糖体有4个RNA分子结合位点，其中1个mRNA结合，3个供tRNA 结合，A位点、P位点、E位点。

16S rRNA在一级结构上进化保守，某些序列完全一致，二级结构具有更高的保守性（多个茎环组成的结构）。

4、核糖体的功能部位及其作用①与mRNA结合的位点：原核中，mRNA的结合位点位于16S rRNA的3’端，mRNA的SD序列能与16S rRNA的3’端互补结合；真核中，小亚基识别主要依赖于mRNA 5’端的甲基化帽子结构。

②A位点：与新掺入的氨酰-tRNA结合的位点【氨酰基位点】③P位点：与延伸中的氨酰-tRNA结合的位点【肽酰基位点】④E位点：脱氨酰tRNA的离开A位点到完全释放的一个位点⑤延伸因子EF-G（与肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关的转移酶）的结合位点⑥肽酰转移酶的催化位点——最主要的活性部位r蛋白作用推测：对rRNA折叠成有功能的三维结构十分重要；r蛋白对核糖体的空间构象起微调的作用。