核糖体将信使 RNA (mRNA) 编码的遗传信息翻译成蛋白质。原核细胞和真核细胞都有核糖体。合成大量蛋白质的细胞(例如人类胰腺中的分泌细胞)可以包含数百万个核糖体。
核糖体结构和组装
核糖体由核糖体 RNA (rRNA) 和蛋白质组成。在真核生物中,rRNA 是从核仁中的基因转录而来的,核仁是专门产生核糖体的细胞核的一部分。在核仁内,rRNA 与从细胞质输入的蛋白质结合。该组装产生核糖体的两个亚基——大亚基和小亚基。然后这些亚基通过核膜中的孔离开细胞核。在翻译开始时,mRNA 与小亚基上的一个位点结合,随后,一个大亚基也被募集。此步骤形成功能性核糖体。
核糖体可以在胞质溶胶中组装(称为游离核糖体),或者附着在核膜或内质网的外部(称为结合核糖体)。通常,游离核糖体合成细胞质中使用的蛋白质,而结合核糖体合成插入膜、包装到细胞器中或从细胞中分泌的蛋白质。
蛋白质合成
核糖体通过将 mRNA 和转移 RNA (tRNA) 结合在一起来合成蛋白质。tRNA 的特殊核苷酸(称为反密码子环)与 mRNA 的密码子结合。tRNA 的另一端带有一个氨基酸。通过这种方式,来自 mRNA 的遗传密码被翻译成一条氨基酸链,一次一个密码子。当 mRNA 与核糖体的小亚基结合时,tRNA 与核糖体大亚基上的三个结合位点之一结合。结合位点称为 A (氨酰基-tRNA)、P (肽基-tRNA) 和 E (出口)位点。随着 mRNA 的翻译,新的 tRNA 被添加到 A 位点;他们移动到 P 站点并在 E 站点发布。核糖体催化相邻氨基酸之间肽键的形成,从而产生多肽。生长的多肽链穿过大亚基中的出口隧道。当蛋白质合成完成时,核糖体亚基解离。
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