第六章核糖体和核酶 6.1核糖体的结构和功能 6.1.1核糖体的组成和结构 （1）核糖体的分类 细胞质核糖体，线粒体核糖体，叶绿体核糖体。 真核核糖体，原核核糖体。 （2）核糖体的组成及化学成分 核糖体由大小亚基组成，每个亚基都是由多种蛋白质及rRNA组成。正常状况下各亚基在细胞质中单独存在，只有在蛋白质合成时才结合在一起。 ①真核核糖体 真核核糖体沉降系数为80S，由60S和40S组成，60S由28S rRNA,5.8S rRNA,5S rRNA,及49种蛋白质组成，40S亚基由18S rRNA和33种蛋白质组成。 ②原核核糖体 原核核糖体的沉降系数为70S，由50S和30S组成，50S亚基由33种蛋白质和23S rRNA及5S rRNA组成，30S亚基由21种蛋白质及16S rRNA组成。 （3）核糖体的结构 6.1.2核糖体的生物发生 6.1.2.1核糖体rRNA基因的转录和加工 编码rRNA基因过量扩增，增加编码rRNA的基因拷贝数，以适应大量需要的rRNA。其机制为：在染色体上增加rRNA基因的拷贝数；基因扩增，形成多个核。（1）真核28S rRNA,5.8S rRNA,18S rRNA及5S rRNA的转录 真核生物中28S rRNA,5.8S rRNA,18S rRNA串联在相同的染色体上，构成一个转录单位，并有大量的重复，在RNA PolmeraseI作用下在核仁转录中形成45S 的前rRNA。 5S rRNA位于不同的染色体上，由RNA PolmeraseIII在核仁外转录形成。（2）原核23S rRNA，5S rRNA，16S rRNA的转录 原核生物的rRNA基因的重复数比真核少，而且，编码23S rRNA，5S rRNA，16S rRNA的基因位于相同的转录单位中，且其排列顺序为16S-23S-5S. 6.1.2.2核糖体的装配 核糖体亚基的自我装配。某些蛋白质首先独立地结合到rRNA上，然后作为后一批蛋白的结合框架，最后一些活性所需蛋白再加上去形成整体。 真核生物核糖体在核仁中的装配。5S rRNA进入核仁与45S rRNA、蛋白质形成80S rRNA颗粒，然后降解为大小两颗粒，大颗粒为55S，含有32S和5S rRNA，32S RNA随后加工形成28S和5.8S两种rRNA，然后和5S rRNA组装成大亚基；小颗粒含有20S的前rRNA，快速加工为18S rRNA。
第十一章核糖体 核糖体(ribosome)又称核蛋白体或核糖核蛋白体。它是所有细胞必定具备的一种细胞器。原核细胞比较原始，没有其他的细胞器，但是必须具有核糖体，因为核糖体是合成蛋白质的场所，是细胞中合成蛋白质的细胞器。 一、核糖体的类型与结构 (一)核糖体的基本类型与化学组成 核糖体几乎存在于一切细胞内，不论是原核细胞，还是真核细胞，均含有大量的核糖体。核糖体是一种颗粒状的结构，没有被膜包裹，主要成分是蛋白质与RNA，核糖体RNA称为rRNA(约60％，主要位于内部)，蛋白质称为r蛋白(约占40％，主要分布在核糖体的表面)，二者以非共价键形式结合在一起。 生物有机体细胞内有两种基本类型的核糖体：一种是70S(S为Sverdberg沉降系数单位)的核糖体，其相对分子量为2．5×106，原核细胞的核糖体为70S，真核细胞线粒体与叶绿体内的核糖体也近似于70S；另一种是80S的核糖体，相对分子量为4．8×106，真核细胞的核糖体(除线粒体与叶绿体核糖体外)均为80S。不论70S或80S的核糖体，均由大小不同的两个亚单位(subunit)构成。 核糖体大小亚单位在细胞内常常游离于细胞质基质中，只有当小亚单位与mRNA结合后大亚单位才与小亚单位结合形成完整的核糖体。肽链合成终止后，大小亚单位解离，又游离存在于细胞质基质中。 (二)核糖体的结构 核糖体是核糖体RNA(rRNA)和核糖体蛋白(r蛋白)复合物，分子量又大，因此它的空间结构相当复杂。目前对于核糖体三维精细结构的研究仍然在继续中。 (三)核糖体蛋白质与rRNA的功能 核糖体中更关键的部分是rRNA，它是蛋白质合成的催化机器，而核糖体蛋白更多地是作为一种骨架帮助rRNA维持正确的构想，以及在蛋白质合成中起微
第九至十二章作业 第九章细胞信号转导 1 什么是细胞通讯？细胞通讯有哪些方式？ 细胞通讯是指在多细胞生物的细胞之间, 细胞间或细胞内通过高度精确和高效地发送与接收信息的通讯机制, 并通过放大引起快速的细胞生理反应，或者引起基因活动,尔后发生一系列的细胞生理活动来协调各组织活动, 使之成为生命的统一整体对多变的外界环境作出综合反应。 细胞通讯方式 1）.分泌化学信号进行通讯：内分泌（endocrine）、旁分泌（paracrine）、自分泌（autocrine）、化学突触（chemical synapse）； 2）.接触性依赖的通讯：细胞间直接接触，信号分子与受体都是细胞的跨膜蛋白的通讯方式； 3.）间隙连接实现代谢偶联或电偶联 2 简述细胞的信号分子和受体的类型，信号转导系统的主要特性有什么？ 细胞信号分子包括：短肽、蛋白质、气体分子（NO、CO）以及氨基酸、核苷酸、脂类的胆固醇衍生物等，其共同特点是：①特异性，只能与特定的受体结合；②高效性，几个分子即可发生明显的生物学效应，这一特性有赖于细胞的信号逐级放大系统；③可被灭活，完成信息传递后可被降解或修饰而失去活性，保证信息传递的完整性和细胞免于疲劳。 受体的类型有：通道耦联受体、G蛋白耦联受体、酶连受体。 信号转导系统的主要特性： 多途径、多层次 信号收敛、发散和交谈 专一性、相似性 信号放大与信号终止并存 对细胞刺激的适应 蛋白激酶的网络整合信息 3 G-蛋白耦联型受体的结构，其介导的信号通路有何特点？ G蛋白耦联受体（GPCRs）含有7个疏水残基肽段形成跨膜α螺旋区和相似的三维结构，N 末端在细胞外侧，C末端在细胞胞质侧。其中螺旋5和6之间的胞内环状结构域对于受体与G蛋白之间的相互作用具有重要作用。推测配体与受体结合后会引起H5和H6螺旋的彼此相对移动，结果导致C3环构象改变使之容许结合并激活Gα亚基。 其介导的信号通路包括cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路。G蛋白耦联型受体为7次跨膜蛋白，受体胞外结构域识别胞外信号分子并与之结合，胞内结构域与G蛋白耦联。通过与G蛋白耦联，调节相关酶活性，在细胞内产生第二信使，从而将胞外信号跨膜传递到胞内。3. 酶偶联型受体分为两类，其一是本身具有激酶活性，如肽类生长因子（EGF，PDGF，CSF等）受体；其二是本身没有酶活性，但可以连接非受体酪氨酸激酶，如细胞因子受体超家族。这类受体的共同点是：①通常为单次跨膜蛋白；②接受配体后发生二聚化而激活，起动其下游信号转导。 4、何谓信号传递中的分子开关蛋白？举例说明其作用机制。
1. 核糖体(riboso me) 核糖体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。 按核糖体存在的部位可分为三种类型:细胞质核糖体、线粒体核糖体、叶绿体核糖体。按存在的生物类型可分为两种类型：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2.5x103 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3.9～4.5x103 kDa, 由60S和40S两个亚基组成。 在真核细胞中, 核糖体进行蛋白质合成时，既可以游离在细胞质中, 称为游离核糖体, 也可以附着在内质网的表面, 称为膜旁核糖体或附着核糖体。真核细胞含有较多的核糖体, 每个细胞平均有106～107个, 而原核细胞中核糖体较少每个细胞平均只有15×102～18×103个。 典型的原核生物大肠杆菌核糖体是由50S大亚基和30S小亚基组成的。在完整的核糖体中，rRNA约占2/3, 蛋白质约为1/3。50S大亚基含有34种不同的蛋白质和两种RNA分子，相对分子质量大的rRNA的沉降系数为23S，相对分子质量小的rRNA为5S。30S小亚基含有21种蛋白质和一个16S的rRNA分子。 真核细胞核糖体的沉降系数为80S，大亚基为60S，小亚基为40S。在大亚基中，有大约49种蛋白质，另外有三种rRNA∶28S rRNA、5S rRNA 和5.8S rRNA。小亚基含有大约33种蛋白质，一种18S的rRNA。 2. 基因扩增(gene a mp li fica tion) 细胞内选择性复制DNA, 产生大量的拷贝。如两栖类卵母细胞在发育的早期，rRNA基因的数量扩增到1000多倍。基因扩增是通过形成几千个核进行的，每个核里含有几百拷贝的编码28S、18S和5.8S的rRNA基因，最后卵母细胞中的这些rRNA基因的拷贝数几乎达到50万个，而在相同生物的其它类型细胞中，这些rRNA基因的拷贝数只有几百个。卵母细胞中有如此众多的rRNA基因拷贝，为卵细胞在受精后的发育过程中合成大量核糖体创造了条件。 至于卵母细胞中rRNA基因扩增的机制，有人认为可能是通过从染色体上分离出来的环状DNA分子，这种环状DNA中含有rRNA基因，但是第一个含有rRNA基因的环状DNA是如何形成的尚不清楚。由于环状DNA 能够通过滚环复制(rolling circle replication)的方式进行复制，因而能够产生大量的rRNA基因。 3. 5S rRNA基因(5S rRNAgene)
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 r R N 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
6核糖体与核酶
1.核糖体(rib osome) 核糖体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。 按核糖体存在的部位可分为三种类型:细胞质核糖体、线粒体核糖体、叶绿体核糖体。按存在的生物类型可分为两种类型：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2.5x103kDa,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3.9～4.5x103 kDa, 由60S和40S两个亚基组成。 在真核细胞中, 核糖体进行蛋白质合成时，既可以游离在细胞质中, 称为游离核糖体, 也可以附着在内质网的表面, 称为膜旁核糖体或附着核糖体。真核细胞含有较多的核糖体, 每个细胞平均有106～107个, 而原核细胞中核糖体较少每个细胞平均只有15×102～18×103个。 典型的原核生物大肠杆菌核糖体是由50S大亚基和30S小亚基组成的。在完整的核糖体中，rRNA约占2/3, 蛋白质约为1/3。50S大亚基含有34种不同的蛋白质和两种RNA分子，相对分子质量大的rRNA的沉降系数为23S，相对分子质量小的rRNA为5S。30S小亚基含有21种蛋白质和一个16S的rRNA 分子。 真核细胞核糖体的沉降系数为80S，大亚基为60S，小亚基为40S。在大 亚基中，有大约49种蛋白质，另外有三种rRNA∶28S rRNA、5S rRNA和 5.8S rRNA。小亚基含有大约33种蛋白质，一种18S的rRNA。 2.基因扩增(gene amp li f icat ion) 细胞内选择性复制DNA, 产生大量的拷贝。如两栖类卵母细胞在发育的早期，rRNA基因的数量扩增到1000多倍。基因扩增是通过形成几千个核进行的，每个核里含有几百拷贝的编码28S、18S和5.8S的rRNA基因，最后卵母细胞中的这些rRNA基因的拷贝数几乎达到50万个，而在相同生物的其它类 型细胞中，这些rRNA基因的拷贝数只有几百个。卵母细胞中有如此众多的rRNA基因拷贝，为卵细胞在受精后的发育过程中合成大量核糖体创造了条件。 至于卵母细胞中rRNA基因扩增的机制，有人认为可能是通过从染色体上 分离出来的环状DNA分子，这种环状DNA中含有rRNA基因，但是第一个含有rRNA基因的环状DNA是如何形成的尚不清楚。由于环状DNA能够通过滚环复制(rolling circle replication)的方式进行复制，因而能够产生大量的rRNA 基因。 3. 5S rRNA基因(5S rRNAgene)
第十二章细胞学思考题参考答案 1、简述细胞膜的构造。 答：细胞膜(cellmembrane) 又称质膜，包围在细胞质的外面，为一层极薄的膜。细胞膜在光镜下一般难以分辨，电镜下细胞膜可分为暗-亮-暗三层结构。细胞质内的一些细胞器，如内质网等，也具有三层结构，称为细胞内膜。细胞膜相对于内膜又称为外周膜。外周膜和细胞内膜统称为生物膜(biomembrane)。 2、简述各细胞器的结构及功能。 答：细胞器分布于细胞质内，是具有一定形态结构和执行一定功能的微小器官，包括膜性细胞器，如线粒体、高尔基复合体、内质网、溶酶体、过氧化物酶体(微体) 板；非膜性细胞器，如中心粒、核糖体、微管、微丝、中间丝等。（1）线粒体是细胞的氧化供能结构，存在于除成熟红细胞以外的所有细胞内；其形态、大小、数量和分布随细胞种类和生理状况不同变化很大，即使同一细胞在不同生理状态下也不一样。（2）核糖体在电镜下核蛋白体为直径15~25nm的小体，由大小两个亚基构成，大亚基的体积约为小亚基的两倍，略呈圆锥形，两侧稍隆起，底面扁平并有一条窄沟，中央有一管道;小亚基略呈弧形，凸面向外，凹面向内并与大亚基的扁平底面相贴。（3）内质网（endoplasmic reticuIum，ER）由一层单位膜所组成的一些形状大小不同的小管、小囊或扁囊结构。根据其表面是否附着有核糖体，可分为粗面内质网和滑面内质网。粗面内质网由扁平囊和附着在其表面的核糖体组成，排列较为整齐，其主要功能是合成和运输蛋白质。滑面内质网是脂质合成的重要场所，广泛存在于合成固醇类的细胞和肝细胞中。横纹肌和心肌细胞内有大量滑面内质网，又称肌浆网，能摄取和释放Ca离子，参与肌纤维的收缩活动。（4）高尔基复合体又称高尔基器或高尔基体，位于细胞核附近。光镜下呈网状，故又称内网器。其形态和分布因细胞不同而异。（5）溶酶体(lysosome) 是一层单位膜包裹、内含多种酸性水解酶的囊泡状细胞器。一般直径为0.25-0.5um，最大可3um。广泛存在于各种细胞内，根据溶酶体所处生理功能阶段的不同，大致分为初级溶酶体、次级溶酶体和残余体。溶酶体的主要功能是进行细胞内消化作用，消化分解进入细胞的异物和细菌或细胞自身失去功能的细胞器，有些细胞(如巨噬细胞)的溶酶体还具有防御功能和其他重要功能。具体功能有：①异噬作用②自噬作用③特殊作用，某些细胞的溶酶体还与细胞的特定功能直接相关④自溶作用。（6）过氧化物酶体（peroxisome）又称微体(microbdy)是由一层单位膜围成的圆形或卵圆形小泡，直径为0.1-0.5um，内含过氧化氢酶和多种氧化酶以及类脂和多糖等，大多存在于肾细胞、肝细胞
1.(西南农业大学基础化学2003年）蛋白质生物合成的方向是。 A.5'端→3'端 B.3'→5'端 C.N端→C 端 D.C端→N 端 2.(清华大学2001年）识别mRNA上密码子GQU的tRNA反密码子为。 A.CGA B.GCU C.IGC D.CGI 3.(清华大学2002年）真核生物合成多肽链的第一个氨基酸为。 A.甲酰蛋氨酸 B.蛋氨酸 C.甘氨酸 D.任意氨基酸 4.(华中农业大学2001年）下列氨基酸中拥有密码子最少的是。 A.Ser B.Leu C.Arg D.Trp 5.(中国科学院2007年）一个tRNA的反密码子为IGC，它识别的密码子为。 A.GCA B.GGG https://www.doczj.com/doc/f912121608.html,G D.ACG E.GCT 6.(南开大学2001年）下列三联体中能编码氨基酸的是。 A.5ˊUAA3ˊ B.5ˊAUU3ˊ C.5ˊUGASˊ D.5ˊUAG3ˊ 7.(南京师范大学2000年）蛋白质生物合成的部位是。 A.核小体线粒体 C.核糖体 D.细胞核 8.(中国科学院1998年）为核糖体上的蛋白质生物合成提供能量的分子是。 A.ATP B.GTP C.UTP D.CTP 9.(南开大学2001年）原核生物蛋白质合成中，防止大、小亚基过早地结合的起始因子为 A.IF l 因子 B.IF 2 因子 C.IF.因子 D.IF 4 因子 10.(中国科学院1998年）嘌呤霉素抑制蛋白质生物合成是由于它是。 A.核糖体失活蛋白 B.核糖核酸酶 C.氨酰一tRNA的类似物 D.RNA聚合酶的抑制剂 11.(山东大学1998年）下列哪种抑制剂对原核和真核细胞蛋白质合成均有作用？ _ A.氯霉素 B.嘌呤霉素 C.四环素 D.链霉素 12.(中国科学院2002年）识别信号肽的信号识别体是一种。 A.糖蛋白 B.核蛋白 C.脂蛋白 13.(华中农业大学2003年）核糖体上有A和P两个位点，A位点是结合位点，P位点是 。 14.(华南师范大学2004年）蛋白质合成的肽链延伸过程可分为、和三个步骤，在此步骤中，每延伸1个氨基酸需要消耗 zATP。 15.(北京师范大学2001年）氨酰tRNA合成酶既能识别①，又能识别。 16.(华中农业大学2003年)(判断题)从DNA分子的序列可以毫无凝问地推定蛋白质的氨基酸序列。 17.(中山医科大学2003年）真核生物与原核生物蛋白质合成过程的不同点是什么？ 18.一条DNA编码链从5'端至3'端顺读部分序列是： TCGTCGACGATGATCATCGGCTA C TCGA
Chapter 6 核糖体与核酶 6.1核糖体的形态结构 核糖体(ribosome)是细胞内一种核糖核蛋白颗粒(ribonucleoprotein partical)，是细胞内合成蛋白质的细胞器。 细胞内数量最多的细胞器。在大肠杆菌中有几万个，占细胞干重的40%，在真核细胞中可达几十万甚至几百万个。 核糖体的主要成分是核糖体RNA(rRNA), 占60%, 蛋白质(r蛋白质), 占40%。 6.1.1 核糖体的类型 按存在部位分： 细胞质核糖体：游离核糖体和附着核糖体 细胞器核糖体：线粒体核糖体和叶绿体核糖体。 按生物类型分两种： 原核细胞的核糖体：沉降系数为70S，分子量为2.5x103KDa，由50S和30S 两个亚基组成。 真核细胞的核糖体：沉降系数是80S，分子量为3.9-4.5x103KDa，由60S和40S两个亚基组成。 6.2 核糖体的生物发生(Biogenesis) 在细胞内，核糖体是自我装配的。真核细胞和原核细胞的核糖体合成和装配过程各不相同。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。 6.2.1 核糖体基因 1. rRNA基因的扩增 在染色体上增加rRNA基因的拷贝数：细菌的E.coli的基因组中有七套rRNA 基因；典型的真核生物细胞含有几百到几千个18S、 5.8S和28S rRNA基因的拷贝，5S rRNA基因的拷贝数多达50,000个。 2. rRNA基因的选择性扩增 ①两栖类卵母细胞rRNA基因扩增 基因扩增是通过形成几千个核进行的，每个核里含有几百拷贝的编码18S、5.8S和28S的rRNA基因，最后卵母细胞中的这些rRNA基因的拷贝数几乎达到50万个。 ②卵母细胞中rRNA基因扩增机制
第十一章核糖体 核糖体是一种核糖核蛋白颗粒（ribonucleoprotein particle），是细胞内合成蛋白质、没由膜包被的细胞器，其功能是按照mRNA的信息将氨基酸高效精确地合成蛋白质多肽链。 因为富含核苷酸，1958年Roberts建议把这种颗粒命名为核糖蛋白体，简称核糖体（ribosome） 第一节核糖体的类型与结构 一、核糖体的基本类型与化学组成： 生物界有两种基本类型的核糖体：一种是原核细胞核糖体；另一种是真核细胞核糖体。 两种核糖体都有两个大小不同的亚基（subunit）组成，每个亚基都含有rRNA和蛋白质。 原核细胞核糖体沉降系数为70S，相对分子质量为2.5*106，易解离为50S与30S的大小亚基。 真核细胞核糖体沉降系数为80S，相对分子质量为4.8*106，易解离为60S与40S的大小亚基。 rRNA中的某些核苷酸残基被甲基化修饰，甲基化常发生在rRNA序列较为保守的区域。 核糖体大小亚基常常游离于细胞基质中，只有当小亚基与mRNA结合后打牙祭才与小亚基结合形成完整的核糖体。肽链合成终止后，大小亚基解离，又游离于细胞质基质中。 二、核糖体的结构 结构与功能的分析方法表明： （1）离子交换树脂可分离纯化各种r蛋白。 （2）核糖体中r蛋白与rRNA的结构关系：纯化的r蛋白与纯化的rRNA进行核糖体的重组装的过程中，某些蛋白质必须首先结合到rRNA上，其他蛋白才能装配上去，即表现出现后层次。 （3）双功能的交联剂和双向电泳分离：可用于研究r蛋白在结构上的相互关系。 （4）电镜负染色与免疫标记技术结合：研究r蛋白在核糖体的亚单位上的定位。 （5）对rRNA，特别是对16S rRNA结构的研究已十分成熟： ①16SrRNA的一级结构是非常保守的 ②16SrRNA的二级结构具有更高的保守性 ③16SrRNA可以分为四个结构域：中心结构域，5'端结构域，3'端结构域和主结构域。 蛋白质合成过程中很多重要步骤与50S核糖体大亚单位相关： （1）依赖延伸因子Tu(EF-Tu)的氨酰tRNA的结合； （2）延伸因子G(EF-G)介导的转位作用； （3）依赖于起始因子2的fMet-tRNA的结合； （4）依赖于释放因子的蛋白合成终止作用； （5）应急因子与核糖体结合产生阻断蛋白合成等。 三、核糖体蛋白质与rRNA的功能 核糖体上具有一系列与蛋白质合成有关的结合位点与催化位点： （1）与mRNA的结合位点 （2）与新掺入的氨酰-tRNA的结合位点——氨酰基位点（aminoacyl site），又称A位点 （3）与延伸中的肽酰-tRNA的结合位点——肽酰基位点（peptidyl site），又称P位点 （4）肽酰转移后与即将释放的tRNA的结合位点——E位点(exit site) （5）与肽酰tRNA从A位点转移到P位点有关的转移酶(即延伸因子EF-G)的结合位点 （6）肽酰转移酶的催化位点 （7）与蛋白质合成有关的其它起始因子、延伸因子和终止因子的结合位点 核糖体中最主要的活性部位是肽酰转移酶的催化位点。 在核糖体中，rRNA是起主要作用的结构成分，其主要功能是： （1）具有肽酰转移酶的活性。 （2）为tRNA提供结合位点（A位点、P位点和E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选择性地结合以及在肽链的延伸中与mRNA结合。 第二节多聚核糖体与蛋白质的合成 一、多聚核糖体(polyribosome或polysome) 1、概念：核糖体在细胞内并不是单个独立地执行功能，而是由多个甚至几十个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地进行肽链的合成，这种具有特殊功能与形态结构的核糖体与mRNA的聚合体称为多聚核糖体。 2、多聚核糖体的生物学意义： （1）细胞内各种多肽的合成，不论其分子量的大小或是mRNA的长短如何，单位时间内所合成的多肽分子数目都
第11章核糖体 ●核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒(ribonucleoprotein particle), 其惟一功能是按照 mRNA的指令将氨基酸高效且准确地合成蛋白质多肽链，所以核糖体是细胞内蛋白质合成的分子机器。 ●按核糖体存在的部位可分为三种类型：细胞质核糖体、线粒体核糖体、叶绿体核糖体。 按存在的生物类型可分为两种类型：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2.5×103kDa，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3.9～4.5×103 kDa, 由60S和40S两个亚基组成。 ●在真核细胞中，核糖体进行蛋白质合成时，既可以游离在细胞质中，称为游离核糖体， 也可以附着在内质网的表面，称为膜旁核糖体或附着核糖体。真核细胞含有较多的核糖体，每个细胞平均有106～107个，而原核细胞中核糖体较少每个细胞平均只有15×102～18×103 个。 ●典型的原核生物大肠杆菌核糖体是由50S大亚基和30S小亚基组成的。在完整的核糖 体中，rRNA约占2/3, 蛋白质约为1/3。50S大亚基含有34种不同的蛋白质和两种RNA 分子，相对分子质量大的rRNA的沉降系数为23S，相对分子质量小的rRNA为5S。30S 小亚基含有21种蛋白质和一个16S的rRNA分子。 ●真核细胞核糖体的沉降系数为80S，大亚基为60S，小亚基为40S。在大亚基中，有大 约49种蛋白质，另外有三种rRNA：28S rRNA、5S rRNA和5.8S rRNA。小亚基含有大约33种蛋白质，一种18S的rRNA。 关键词：核糖核蛋白颗粒；游离核糖体；附着核糖体； 第一节核糖体的类型与结构 核糖体(ribosome)是合成蛋白质的细胞器，其惟一功能是按照mRNA的指令将氨基酸高效且准确地合成蛋白质多肽链。 核糖体是一种无膜包被的不规则的颗粒状结构，具有很强的嗜碱性。其体积很小，直径约为25~30纳米，主要成分是蛋白质与RNA。 核糖体几乎存在于一切细胞内，游离于细胞质基质中，或附着于内质网膜及核膜上（真核细胞）。 一、核糖体的基本类型与成分 生物界有两种基本类型的核糖体：一种是原核细胞核糖体，另一种是真核细胞核糖体。两种核糖体都由两个大小不同的亚基（subunit）组成，每个亚基都含有rRNA和蛋白质。原核细胞核糖体沉降系数为70S，相对分子质量为2.5×103 kDa，由50S和30S两个亚基组成（如图11-1-1）；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3.9～4.5×103 kDa, 由60S和40S两个亚基组成。
第六章核糖体与核酶 教学目的 1、掌握真核细胞和原核细胞核糖体的化学组成； 2、掌握核糖体rRNA基因的转录与加工、核糖体的装配； 3、掌握核酶的发现。 教学内容 本章分4节讨论了核糖体和核酶： 1．核糖体的形态结构 2．核糖体的生物发生 3．核糖体的功能—蛋白质的合成 4．反义RNA与核酶 计划学时及安排 本章计划3学时。 教学重点和难点 核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒，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。 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。主要是掌握核糖体rRNA 基因的转录与加工、核糖体的装配。 3．核糖体的蛋白质合成作用，仅作一般介绍。但与细胞生物学关系密切的两个内容应特别注意：多聚核糖体在细胞生命活动中的意义、通过嘌呤霉素的抑制实验揭示A位点和P位点是两个独立的位点。 4. 反义RNA与核酶是本章的另一个重点。由于核酶的发现在分子生物学中具有重要意义, 需要重点掌握。特别是核酶的发现过程及证实、核酶与内含子剪接的关系、核酶的应用尤为重要。此节还简要讨论了RNA编辑, 这也是分子生物学中的一个重要研究课题。 从细胞生物学的角度考虑，核糖体在细胞的遗传信息流中起信息转换作用；在生物化学中，将核糖体看成是蛋白质合成的工厂，这就是核糖体在两个不同学科中的定位。
教学方法讲授法，自学 教学过程 6．核糖体和核酶 核糖体是合成蛋白质的细胞器，其唯一的功能是按照mRNA的指令由氨基酸高效且精确地合成多肽链。 ◆概述 ☆最早是Albert Claude于20世纪30年代后期发现的。 ☆核糖体(ribosome)，是细胞内一种核糖核蛋白颗粒。 ☆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 6.1.1类型与化学组成 ■ 核糖体的类型 核糖核蛋白体，简称核糖体(ribosome)。 ⒈基本类型 ● 按存在的部位（三种）： ☆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（两种）： ☆真核生物核糖体 ☆原核生物核糖体 ● 按存在的方式（两种）： ◆附着核糖体 ◆游离核糖体 ⒉主要成分 ◆r蛋白质：40%，核糖体表面 ◆rRNA：60%，核糖体内部 ● Mg2+ 的浓度对于大小亚基的聚合和解离有很大的影响。 Mg2+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Mg2+的浓度小于1mmol/L的溶液中易解离; 当Mg2+浓度大于10mmol/L，两个核糖体通常形成100S的二聚体(图)。
第十二章核糖体2012 ribosome 概述 1953年，Robinsin和Brown在植物细胞中通过电镜观察到这种颗粒结构； 核糖体是体积较小（直径25~30nm）的无膜包围的细胞器，在普通光镜下观察不到； 全名——核糖核蛋白体（ribosome），简称——核糖体或核蛋白体。 分布：除少数几种高度分化的细胞外（如哺乳动物红细胞），核糖体存在于一切细胞中【原核细胞（支原体）、真核细胞】，这有别于其他细胞器。 分类：附着核糖体 游离核糖体。 本章内容 第一节核糖体的类型与结构 第二节多聚核糖体与蛋白质的合成 第一节核糖体的类型与结构（P367,263） 一、核糖体的基本类型与化学组成 1、核糖体的基本类型（P367）： 70S和80S （S为Svedberg沉降系数单位） 70S核糖体存在于原核细胞和真核细胞的线粒体、叶绿体中； 80S核糖体存在于真核细胞（线粒体、叶绿体除外） 二、核糖体的结构 主要成分是rRNA（60％）和r蛋白（40％） 1、核糖体能够自我装配——不需要其他大分子的参与； 2、装配过程具有先后层次——某些r蛋白首先结合到rRNA上，其他蛋白才能装配； 3、不同原核生物中r蛋白序列之间具有很高的同源性； 不同真核生物中，r蛋白序列之间也存在很高的同源性。 4、rRNA序列一级结构非常保守，二级结构更加一致——臂环。
5、核糖体构型的稳定性依靠Mg2+ ： 在Mg2+浓度小于1mM的溶液中，70S核糖体易离解为50S和30S大小亚单位； 当Mg2+浓度大于10mM时，两个核糖体形成100S的二聚体； 三、核糖体蛋白质与rRNA的功能 1、核糖体的功能位点：6个 ①mRNA结合位点； ②A位点（氨酰基位点）； ③P位点（肽酰基位点）； ④E位点； ⑤与延伸因子EF-G的结合位点； ⑥肽酰转移酶的催化位点。 2、rRNA是核糖体功能的主导者： 肽酰转移酶催化位点(23S rRNA)； 为tRNA提供结合位点（A、P、E位点）； 为多种蛋白质合成因子提供结合位点； 在合成起始和肽链延伸中与mRNA结合。 3、r蛋白的功能： 促进rRNA三维结构的折叠； 对核糖体构象变化起调控作用； 与rRNA共同行使结合、催化功能。 第二节 多核糖体与蛋白质的合成 一、多核糖体（P374） 1、定义：多个核糖体串连在一条mRNA分子上高效地进行肽链的合成，这种聚合体称为多核糖体（polyribosome）。 2、相邻核糖体之间的距离约80个核苷酸，核糖体的数量决定于mRNA的长度。 3、多核糖体大大提高了多肽的合成效率。 二、蛋白质的合成（以原核细胞为例） 三、核糖体与RNA世界
第一章:细胞概述 一、填空题： 4誉为19世纪自然科学的三大发现：能量守恒定律，细胞学说，达尔文进化论 6前发现最小最简单的原核细胞是：支原体 7去细胞壁的植物、微生物细胞称作：原生质体 9核生物与真生物最主要的差别是：前者具有：定形的核后者只有：拟核 10由于发现了：核酶（ribozyme）有理由推测RNA是最早形成的遗传信息的一级载体。 11无论是真核细胞还是原核细胞，都具有以下共性：1、都有DNA 2、都有核糖体3、都是分裂法增殖 4、都有细胞质膜 21构成细胞最基本的要素是：1、基因组2、细胞质膜和完整的代谢系统。 23细胞是生命活动的基本单位，最早于1665 年被英国学者胡克发现。细胞是由质膜包围着一团原生质所组成。核膜与质膜之间的部分叫细胞质。动物细胞和植物细胞在表面结构上主要差别是：植物细胞有细胞壁（动物细胞没有细胞壁） 第二章：细胞生物学的研究方法 1透射电子显微镜由镜筒、真空系统、电力系统三部分构成 5物质在紫外光照射下发出的荧光可分为自发荧光和诱发荧光两种。其中诱发荧光需要将被照射的物质进行染色。 6用紫外光为光源照射物体比用可见光的分辨率要高，这是因为紫外光波长比可见光波长短 7通过突变或克隆化形成的细胞叫细胞珠 11倒置显微镜与普通显微镜的不同在于其物镜和照明系统的位置颠倒 12若用紫外光为光源，光学显微镜的最大分分辨率为0.1um ，透射电子显微镜的最大分别率为 0.1nm ，扫描电镜的分辨率为3nm 。 13显微镜的分辨本领是指能够分辨出相邻两个点的能力，用最小分辨距离来表示 16细胞培养的突出特点是：可在离体条件下观察和研究生命活动的规律。 19用细胞培养法来研究生命活动规律的局限性是体外环境下不能与体内的条件完全相同。 20 超薄切片染色常采用柠檬酸铅和醋酸双氧铀双染色法 21免疫细胞化学技术是用来定位细胞中的抗原物质 22电子显微镜使用的是电磁透镜，而光学显微镜使用的是玻璃透镜。 23电子染色是用重金属来增强电子的散射能力。 24在光学显微镜下见到的结构称为显微结构，在电子显微镜下见到的结构称为亚显微结构 25细菌质膜的多功能性主要表现在：具有线粒体的呼吸作用，具有高尔基体的分泌作用，具有质膜的信号传导作用。 26显微镜的分辨率约等于光波长的一半，通常把这一数值看成是光学显微镜分辨率的：最大值 28单克隆抗体技术是将可以产生抗体的淋巴细胞与无限繁殖的肿瘤细胞杂交的技术。 32 用荧光显微镜观察细胞时，经吖啶橙染色的细胞中的DNA发绿色荧光，而RNA发红色荧光。 33适于观察活细胞的光学显微镜有相差显微镜、暗视野显微镜和倒置显微镜等 34分辨率是指人的肉眼或显微镜在25cm处能够分辨到的相邻两个物体间最近距离的能力。人眼为100um ，普通光学显微镜为0.2um ，透射电子显微镜为0.1nm ，扫描隧道显微镜为0.001nm ，扫描电子显微镜为3nm ，以紫外光诶光源的光学显微镜为0.1um 。 第三章:细胞质膜与跨模运输 一、填空题 4、胆固醇是动物是动物细胞质膜脂的重要成分，它对于调节膜的流动性，增强膜的稳定性，以及降低水溶 性物质的通透性都有重要作用。 8、成熟的红细胞是研究细胞质膜的好材料，它不仅没有细胞核和线粒体，而且也没有内膜系统。 10、单位膜结构模型的主要特点是：（1）膜是三层结构；（2）总厚度为75A ；（3）蛋白质呈B折叠。 11、流动镶嵌模型的主要特点是：（1）流动性和不对称性；（2）忽略了蛋白质对流动性的限制和流动的不均匀性。
细胞生物学目录 第一章绪论 第二章细胞生物的研究方法和技术 第三章质膜的跨膜运输 第四章细胞与环境的相互作用 第五章细胞通讯 第六章核糖体和核酶 第七章线粒体和过氧化物酶体 第八章叶绿体和光合作用 第九章内质网，蛋白质分选，膜运输 第十章细胞骨架，细胞运动 第十一章细胞核和染色体 第十二章细胞周期和细胞分裂 第十三章胚胎发育和细胞分化 第十四章细胞衰老和死亡
第一章绪论 1.原生质体：被质膜包裹在细胞内的所有的生活物质，包括细胞核和细胞质 细胞质：细胞内除核以外的原生质，即细胞中细胞核以外和细胞膜以内的原生质部分 原生质体：除去细胞壁的细胞 2.结构域：生物大分子中具有特异结构和独立功能的区域 3.装配模型：模板组装，酶效应组装，自组装 4.五级装配： 第一级,小分子有机物的形成 第二级，小分子有机物组装成生物大分子 第三级,由生物大分子进一步组装成细胞的高级结构 第四级,由生物大分子组装成具有空间结构和生物功能的细胞器 第五级，由各种细胞器组装成完整细胞 6.支原体：目前已知的最小的细胞 第二章细胞生物的研究方法和技术 1.显微镜技术：光镜标本制备技术、 2.光镜标本制备技术步骤：样品固定、包埋与切片、染色 3.电子显微镜种类：透射电子显微镜，扫描电镜，金属投影，冷冻断裂和冷冻石刻电镜，复染技术，扫描隧道显微镜 4.细胞化学技术：酶细胞化学技术，免疫细胞化学技术，放射自显影 5.细胞分选技术：流式细胞术 6.分离技术：离心技术，层析技术，电泳技术 第三章质膜的跨膜运输 1.细胞功能：外界与通透性障碍，组织和功能定位，运输作用，细胞间通讯，信号检测 2.膜化学组成：膜脂，膜糖，膜蛋白 3.膜脂的三个种类：磷脂，糖脂，胆固醇 4.脂质体用途：用作生物膜的研究模型，作为生物大分子与药物的运载体 5.膜糖功能：细胞与环境的相互作用，接触抑制，信号转导，蛋白质分选，保护作用。 6.膜蛋白类型：整合蛋白，外周蛋白，脂锚定蛋白 7.膜蛋白功能：运输蛋白，酶，连接蛋白，受体（信号接受和传递） 8.不对称性的研究方法：冰冻断裂复型，冰冻蚀刻 9.膜流动性研究方法：质膜融合，淋巴细胞的成斑成帽效应，荧光漂白恢复技术 10.膜流动性的重要性：酶活性，信号转导，物质运输，能量转换，细胞周期 11.影响膜脂流动性的因素：脂肪酸链，胆固醇，卵磷脂/鞘磷脂比值 12.影响膜蛋白流动的因素：整合蛋白，膜骨架，细胞外基因，相邻细胞，细胞外配体、抗体、药物大分子 13.膜骨架的主要蛋白：血影蛋白，肌动蛋白和原肌球蛋白，带4.1蛋白，锚定蛋白 14.转运蛋白质包括：载体蛋白，通道蛋白 15.协同运输的方向：同向协同，反向协同
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 g2+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种蛋白质；16S r R N A（小亚基的形 态主要由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，5S r R N A， 5.8S 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 ?25S 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
第十一章细胞质遗传 第一节细胞质遗传的概念和特点 一、细胞质遗传的概念 由细胞质内的基因即细胞质基因所决定的遗传现象和遗传规律叫做细胞质遗传，有时又称非染色体遗传、非孟德尔遗传、染色体外遗传、核外遗传、母体遗传等。 真核生物的细胞质中的遗传物质主要存在于线粒体、质体、中心体等细胞器中。通常把上述所有细胞器和细胞质颗粒中的遗传物质，统称为细胞质基因组。 二、细胞质遗传的特点 细胞学的研究表明，在真核生物的有性繁殖过程中，卵细胞内除细胞核外，还有大量的细胞质及其所含的各种细胞器；精子内除细胞核外，没有或极少有细胞质，因而也就没有或极少有各种细胞器(图11－1)。 细胞质遗传的特点是： 1、遗传方式是非孟德尔式的；杂交后代—般不表现一定比例的分离； 2、正交和反交的遗传表现不同；F1通常只表现母本的性状，故细胞质遗传又称为母性遗传； 3、通过连续回交能将母本的核基因几乎全部置换掉，但母本的细胞质基因及其所控制的性状仍不消失； 4、由附加体或共生体决定的性状，其表现往往类似病毒的转导或感染。 第二节母性影响 一、概念：母性影响：由核基因的产物积累在卵细胞中的物质所引起的，子代表现母本性状的遗传现象。∴母性影响不属于胞质遗传的范畴，十分相似而已。 二、特点：下一代表现型受上一代母体基因的影响。 三、实例： 椎实螺的外壳旋转方向的遗传。 椎实螺是一种♀、♂同体的软体动物，每一个体又能同时产生卵子和精子，但一般通过异体受精进行繁殖。 ∴椎实螺即可进行异体杂交、又可单独进行个体的自体受精。椎实螺外壳的旋转方向有左旋和右旋之分，属于一对相对性状。 第六节植物雄性不育的遗传 植物雄性不育的主要特征是雄蕊发育不正常，不能产生有正常功能的花粉，但是它的雌蕊发育正常，能接受正常花粉而受精结实。 一、雄性不育的类别及其遗传特点 可遗传的雄性不育性可分为核不育型和质核不育型等多种类型。 (一)核不育型 由核内染色体上基因所决定的雄性不育类型，简称核不育型。多属自然发生的变异。这类变异在水稻、小麦、大麦、玉米、谷子、番茄和洋葱许多作物中都发现过。这种不育型的败育过程发生于花粉母细胞减数分裂期间，不能形成正常花粉。由于败育过程发生较早，败育得十分彻底，因此在含有这种不育株的群体中，能育株与不育株有明显的界限。 多数核不育型均受简单的一对隐性基因(ms)所控制，纯合体(msms)表现雄性不育。这种不育性能为相对显性基因Ms所恢复，杂合体(Msms)后代呈简单的孟德尔式分离。(二)质—核不育型：