核糖体-细胞的蛋白质构建物

有两种主要类型的细胞:原核细胞和真核细胞。核糖体是由RNA和蛋白质组成的细胞器。它们负责组装细胞的蛋白质。根据特定细胞的蛋白质生产水平,核糖体的数量可能达到数百万。...

有两种主要类型的细胞:原核细胞和真核细胞。核糖体是由RNA和蛋白质组成的细胞器。它们负责组装细胞的蛋白质。根据特定细胞的蛋白质生产水平,核糖体的数量可能达到数百万。

Ribosome: 3D Model

关键收获:核糖体

  • 核糖体是在蛋白质合成中起作用的细胞器。动植物细胞中的核糖体比细菌中的核糖体大。
  • 核糖体由RNA和形成核糖体亚单位的蛋白质组成:一个大核糖体亚单位和一个小核糖体亚单位。在蛋白质合成过程中,这两个亚单位在细胞核中产生并在细胞质中结合。
  • 游离核糖体悬浮在细胞质中,而结合核糖体附着在内质网上。
  • 线粒体和叶绿体能够产生自己的核糖体。

显著特征

核糖体通常由两个亚单位组成:一个大亚单位和一个小亚单位。真核核糖体(80S),如植物细胞和动物细胞中的核糖体,其大小大于原核核糖体(70S),如细菌中的核糖体。核糖体亚单位在核仁中合成,并通过核膜穿过核孔进入细胞质。

在蛋白质合成过程中,当核糖体附着到信使RNA(mRNA)上时,两个核糖体亚基结合在一起。核糖体与另一种RNA分子转移RNA(tRNA)一起帮助将mRNA中的蛋白质编码基因翻译成蛋白质。核糖体将氨基酸连接在一起形成多肽链,这些肽链在成为功能蛋白质之前被进一步修饰。

单元中的位置

在真核细胞中,核糖体通常存在于两个地方:悬浮在细胞质中并与内质网结合。这些核糖体分别称为游离核糖体和结合核糖体。在这两种情况下,核糖体通常在蛋白质合成过程中形成称为多核糖体或多核糖体的聚集体。多核糖体是在蛋白质合成过程中附着在mRNA分子上的核糖体簇。这允许从单个mRNA分子一次合成多个蛋白质副本。

游离核糖体通常生成在细胞质溶胶(细胞质的流体成分)中起作用的蛋白质,而结合核糖体通常生成从细胞输出或包含在细胞膜中的蛋白质。有趣的是,游离核糖体和结合核糖体是可互换的,细胞可以根据代谢需要改变它们的数量。

真核生物中的细胞器,如线粒体和叶绿体,都有自己的核糖体。这些细胞器中的核糖体在大小上更像细菌中发现的核糖体。线粒体和叶绿体中包含核糖体的亚单位(30秒到50秒)比细胞其余部分(40秒到60秒)中发现的核糖体亚单位小。

核糖体与蛋白质组装

蛋白质合成是通过转录和翻译过程进行的。在转录过程中,DNA中包含的遗传密码被转录成RNA版本的信使RNA(mRNA)。mRNA转录本从细胞核运输到细胞质,在那里进行翻译。在翻译过程中,产生一条生长中的氨基酸链,也称为多肽链。核糖体通过与分子结合并将氨基酸连接在一起以产生多肽链来帮助翻译mRNA。多肽链最终成为一种功能完整的蛋白质。蛋白质是细胞中非常重要的生物聚合物,因为它们几乎参与所有细胞功能。

真核生物和原核生物的蛋白质合成存在一些差异。由于真核核糖体比原核生物中的核糖体大,它们需要更多的蛋白质成分。其他差异包括启动蛋白质合成的不同起始氨基酸序列以及不同的延伸和终止因子。

真核细胞结构

核糖体只是一种细胞器。在典型的动物真核细胞中也可以发现以下细胞结构:

  • 中心粒-帮助组织微管的组装。
  • 染色体-内部细胞DNA。
  • 纤毛和鞭毛-帮助细胞运动。
  • 细胞膜-保护细胞内部的完整性。
  • 内质网-合成碳水化合物和脂质。
  • 高尔基复合体-制造、储存和运输某些蜂窝产品。
  • 溶酶体-消化细胞大分子。
  • 线粒体-为细胞提供能量。
  • 细胞核-控制细胞生长和繁殖。
  • 过氧化物酶体-使酒精解毒,形成胆汁酸,并利用氧气分解脂肪。

来源

  • 真核蛋白质合成与原核蛋白质合成的主要区别在于翻译起始。《生物化学》。第五版,美国国家医学图书馆,2002年,www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK22531/#ncbi#dlg_citbx_nbk2531。
  • 威尔逊,丹尼尔N和杰米H杜德纳卡特。“真核核糖体的结构和功能”,《冷泉港透视生物学》第4卷,第5期a011536。doi:10.1101/CSHPPerspect.a011536

  • 发表于 2021-09-17 02:07
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  • 分类:生物

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