文档介绍：核糖体与核酶(ribosome & ribozyme) 核糖体(ribosome) : 是细胞内一种核糖核蛋白颗粒(ribonucleoprotein particle), 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。核糖体最早是 Albert Claude 于20 世纪 30 年代后期发现的, 其后又证明了其蛋白质合成功能。细胞内除了从事蛋白质合成的核糖体外, 还有许多其它功能的核糖核蛋白体颗粒, 通常是一些小分子的 RNA 同蛋白质组成的颗粒, 它们参与 RNA 的加工、 RNA 的编辑、基因表达的调控等。? Q: 发现核糖体及核糖体功能鉴定的两个关键技术是什么? 核糖体最早是 Albert Claude 于1930s 后期用暗视野显微镜观察细胞的匀浆物时发现的,当时称为微体(Microsomes) ,直到 1950s 中期, e Palade 在电子显微镜下观察到这种颗粒的存在。当时 e Palade 和他的同事研究了多种生物的细胞,发现细胞质中有类似的颗粒存在,尤其在进行蛋白质合成的细胞中特别多。后来 Philip Siekevitz 用亚细胞组份分离技术分离了这种颗粒,并发现这些颗粒总是伴随内质网微粒体一起沉积。化学分析揭示,这种微粒富含核苷酸,随之命名为 ribosome ,主要成分是核糖体 RNA(rRNA) ,约占 60% 、蛋白质(r蛋白质)约占 40% 。?核糖体的蛋白质合成功能是通过放射性标记实验发现的。将细胞与放射性标记的氨基酸短暂接触后进行匀浆,然后分级分离,发现在微粒体部分有大量新合成的放射性标记的蛋白质。后将微粒体部分进一步分离,得到核糖体和膜微粒,这一实验结果表明核糖体与蛋白质合成有关。 核糖体的形态结构核糖体是细胞内数量最多的细胞器,原核细胞和真核细胞都有核糖体,功能也相同,但是结构组成却有很大差别 核糖体的类型和化学组成■核糖体的类型●按存在的部位: 有三种类型核糖体, 细胞质核糖体、线粒体核糖体、叶绿体核糖体。●按存在的生物类型: 分为两种类型,即真核生物核糖体和原核生物核糖体。原核细胞的核糖体较小, 沉降系数为 70S ,相对分子质量为 kDa ,由 50S 和30S 两个亚基组成;而真核细胞的核糖体体积较大, 沉降系数是80S ,相对分子质量为 ~ kDa ,由60S 和 40S 两个亚基组成。从两个不同角度观察的 核糖体的三维结构● Mg 2+ 的浓度对于大小亚基的聚合和解离有很大的影响, 体外实验表明:70S 核糖体在 Mg 2+的浓度小于 1mmol/L 的溶液中易解离; 当 Mg 2+ 浓度大于 10mmol/L ,两个核糖体通常形成 100S 的二聚体通过区带离心鉴定核糖体的亚基在低浓度的 Mg 2+时, 完整的核糖体将分成大小两个亚基。●在组成上, 叶绿体中的核糖体与原核生物核糖体相同,但线粒体中核糖体的大小变化较大来源完整核糖体核糖体亚基核糖体 RNAs 细胞质 80S 60S( 大亚基)28S , ,5S (真核生物)40S( 小亚基)18S , 细胞质 70S 50S( 大亚基)23S ,5S (原核生物)30S( 小亚基)16S 线粒体 55-60S 45S( 大亚基)16S (哺乳动物)35S( 小亚基)12S 线粒体 75S 53S( 大亚基)21S (酵母)35S( 小亚基)14S 线粒体 78S 60S( 大亚基)26S ,5S (高等植物)45S( 小亚基)18S 叶绿体 70S 50S( 大亚基)23S ,5S 30S( 小亚基)16S 不同类型核糖体的大小比较?■核糖体的化学组成?核糖体的大小两个亚基都是由核糖体 RNAs(rRNAs) 和核糖体蛋白(ribosomal proteins) 组成的, 原核生物和真核生物细胞质核糖体的大小亚基在蛋白质和 RNA 的组成上都有较大的差别典型的原核细胞和真核细胞质核糖体的化学组成 核糖体蛋白质与 rRNA 由于核糖体有着十分重要的生物学功能,所以有关其结构和各种结构域的功能,一直是研究的重点。为了建立一个完整的核糖体分子结构模型,必须了解构成核糖体的每一个蛋白质和 rRNA 分子在核糖体中的位置。