第十章 核糖体

核糖（ribose）是一种五碳醛糖，是一种单糖，化学式为C₅H10O₅。一般常见的型态为D-核糖，是RNA的组成物之一，也是ATP及NADH等生化代谢所需分子的原料。

第十章 核糖体

• 核糖体的类型与结构
  • 核糖体的基本类型与化学组成
    • 基本类型
      • 依据存在的生物类型分类
      • 原核细胞核糖体
      • 真核细胞核糖体
    • 化学组成
      • 都由两个大小不同的亚基组成
      • 每个亚基都含有大量rRNA和蛋白质
      • 真核细胞核糖体沉降系数80S
      • 原核细胞核糖体沉降系数70S
  • 核糖体的结构
    • rRNA折叠成高度压缩的三维结构，不但构成了核糖体的核心，还决定了核糖体的整个形态
    • X射线衍射图谱分析
      • 1.每个核糖体有四个RNA分子结合位点，其中一个是供mRNA结合
      • 2.在核糖体大小亚基结合面，特别是mRNA和tRNA结合处，无蛋白质分布
      • 3.催化肽键形成的活性位点由RNA组成
      • 4.大多数核糖体蛋白有一个球形结构域和伸展的尾部，球形结构域分布于核糖体表面，而其伸展的多肽链尾部则伸入核糖体内折叠的rRNA分子中
  • 核糖体蛋白质与rRNA的功能
    • 与蛋白质合成有关的结合位点与催化位点
      • 1. 与mRNA结合位点，位于小亚基上
      • 2. A位点，与新进入的氨酰rRNA结合的位点——氨酰基位点
      • 3. P位点，与延伸中的肽酰tRNA结合的位点——肽酰基位点
      • 4. E位点，tRNA离开核糖体前的结合位点
      • 5. 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
    • rRNA的功能
      • 1. 具有肽酰转移酶的活性
      • 2. 为tRNA提供结合位点
      • 3. 为多种蛋白质合成因子提供结合位点
      • 4. 在蛋白质合成起始时参与同mRNA选择性结合以及在肽链的延伸中与mRNA结合
    • 核糖体蛋白的功能推测
      • 1. 对rRNA折叠成有功能的三维结构是十分重要的
      • 2. 某些核糖体蛋白可能对核糖体的构象起“微调”作用
• 核糖体与RNA世界
  • 核糖体的本质是核酶
    • 核酶是指一类具有催化活性的RNA分子
  • RNA世界与生命起源
    • 生命最早形式可能是由膜包裹的一套具有自我复制能力的分子体系和简单的物质与能量供应体系组成，其遗传物质的载体是RNA而不是DNA
• 多核糖体与蛋白质合成
  • 多核糖体
    • 由多个核糖体串联在一条mRNA分子上高效地进行肽链的合成，具有特殊功能与形态结构的核糖体与mRNA的聚合体
      • 概念
    • 提高了蛋白质合成的速率，减轻了细胞核的负担，减少了基因的拷贝数，减轻了细胞核进行基因转录和加工的压力
      • 意义
  • 蛋白质的合成
    • 三个主要阶段
      • 肽链的起始
        • 1. 30S小亚基与mRNA的结合
        • 2. 第一个氨酰tRNA进入核糖体
        • 3. 完整起始复合物的装配
      • 肽链的延伸
        • 1. 氨酰tRNA在核糖体A位点的入位
        • 2. 肽键的形成
        • 3.转位
        • 4. tRNA的释放
      • 肽链的终止
        • 当mRNA上出现终止密码子时，由于没有与之对应的tRNA，于是蛋白质合成终止。释放因子促使肽酰转移酶催化水分子添加到肽酰tRNA上，使多肽链末端的羧基游离出来，肽链延伸终止形成完整的蛋白链