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核糖體合成的到底是蛋白質還是肽鏈?

高中人教版上說核糖體是:生產蛋白質的機器「但蛋白質是有一定的空間結構的
直接合成的肽鏈也能叫蛋白質嗎


很好的問題。

問題的核心是肽鏈與蛋白質的區別,也就是說,摺疊之前的蛋白質能叫做蛋白質嗎?

首先高中書上說核糖體是:生產蛋白質的機器,這是沒什麼問題的。那麼我們來看看Molecular biology of the cell (5th ED)上是怎麼講核糖體的:... protein synthesis is performed in the ribosome, a complex catalytic machine made from more than 50 different proteins (the ribosomal proteins) and several RNA molecules, the ribosomal RNAs (rRNAs) As indicated, ...很明顯的,蛋白質合成,機器。雖然說有些簡化了,但是核心沒有弄錯。

那麼接下來,肽鏈可以直接被稱為蛋白質嗎?摘錄自Molecular biology of the cell的這一段說道:
...Steps in the creation of a functional protein: translation of an mRNA sequence into an amino acid sequence on the ribosome is not the end of the process of forming a protein. To function, the completed polypeptide chain must fold correctly into its three dimensional conformation, ... 這裡提到了:生成肽鏈並不表示蛋白質成產就結束了,只有在摺疊之後才能形成有生物活性的蛋白質。也就是說蛋白質的合成其實應該是mRNA-&>核糖體產生肽鏈-&>摺疊-&>蛋白質。嚴格來講,肽鏈的確只是沒有活性的蛋白質而已。

最後,這個關鍵的「摺疊」步驟發生在哪裡呢?一般來說,有的蛋白質在翻譯的過程中就開始摺疊(如大多數進入ER的蛋白質),當翻譯完成的時候蛋白質其實已經基本完成了摺疊,也就是說肽鏈離開核糖體的時候已經基本完成摺疊,可以被稱為蛋白質了。而也有一部分蛋白,是在完全翻譯完成之後再摺疊的,那麼此時離開核糖體的就是並不成熟的蛋白質了。

簡單來說,這個說法是沒有問題的,但如果要深究的話就比較複雜了。核糖體是生產蛋白質的機器,但並不是唯一參與者,它只負責其中一部分(雖然說是最重要的一部分)。


補充一下@李博洋的觀點。轉載請註明並通知。

有時候大家口中所提到的「蛋白」或「肽鏈」不是很準確,所以要看具體的語境。
蛋白質主要有三種,胞質蛋白、膜蛋白和分泌蛋白。而內質網(endoplasmic reticulum,ER)也分為光面內質網(無核糖體附著)和粗面內質網(有核糖體附著)兩種。反過來,核糖體就也有附著在內置網上的和不附著在內質網上的兩種。
大體上講,膜蛋白和分泌蛋白翻譯時需要在粗面內質網上的核糖體合成,並在ER膜上進行共翻譯轉運,生成的肽鏈會發生糖基化(N-連接糖基化),在分子伴侶的幫助下幫助其摺疊;同時內質網的非還原性環境極易導致二硫鍵的形成,這時就需要二硫鍵異構酶(protein disulfide isomerase,PDI)切斷不必要的二硫鍵。另外還有一些其他的修飾。完成ER的修飾過程之後的肽鏈就會被 COPII(coat protein II)包被囊泡導向高爾基體,在高爾基體還有進一步的糖基化;或者,肽鏈並不在ER發生N-連接糖基化而是在高爾基體發生另一種糖基化(O-連接糖基化)過程。這之後成熟的蛋白就形成了,可以被送到該去的地方(細胞膜上、細胞器膜上或分泌出去)去愉快地行使功能了。
而胞質蛋白是在不附著在內質網上的核糖體上合成的,理論上講不會經過這一系列修飾。
如果你有翟中和等人編寫的《細胞生物學》第4版的話請查閱118頁「內質網的功能」及相關內容。如果沒有可以買一本放著沒事翻翻,中文全彩精裝,邏輯清晰,接合前沿。如果有第5版了一定會更好的。當然李博洋提到的Molecular biology of the cell是非常好的教科書,不過因為是英文且有大量專業辭彙所以更加難讀,且微貴難買(比較好的大學會幫一部分經過篩選的生物學專業本科生報銷一部分書錢,同時這些學生還會有一些額外的學習和生活上的福利)。

前方高能——以下是具體的文字描述的摺疊過程,來自一篇Nature綜述(Review)文章,比較複雜,可以選看。
糖基化並摺疊的過程結合圖文比較容易懂,文章鏈接附在最後,下圖是文章的第二張圖(Figure 2)。
(Nature是世界自然科學頂級期刊,其上綜述都是各領域最大的牛,「領域」在生物學裡的意思一般就是某一個細胞生物學過程或者某一項技術或者某一個疾病的病理學解釋等,其中比較精華的觀點和圖會被選入教科書;同時這些大牛一般也都屬於社會的精英階層,他們的生活也不同程度地高大上著。)

翻譯出的肽鏈通過ER膜上的translocon(中文大概是轉運通道蛋白的意思,如Sec61複合體等)進入內質網發生N-連接糖基化(此時連接在蛋白的糖基/糖鏈是GlcNAc2-Man9-Glc3),再由葡糖苷酶I和II切去兩個葡糖苷(其糖鏈變為GlcNAc2-Man9-Glc)進入Calnexin/calreticulin循環中在其幫助下獲得正確構象,後由葡糖苷酶II再切去一個葡糖苷(其糖鏈變為GlcNAc2-Man9),再被轉運出ER;如若經過一輪Calnexin/calreticulin循環沒有獲得正確構象,可由尿苷二磷酸-葡萄糖:糖蛋白葡糖基轉移酶(UDP-glucose:glycoprotein
glucosyltransferase,UGGT)轉移一個葡糖苷至糖鏈重新進入循環(其糖鏈再次變為GlcNAc2-Man9-Glc)。

二硫鍵形成和其他修飾我還沒有詳細了解過,就先不說了。

題外話,如果蛋白摺疊發生問題,那麼可能會激發內質網的未摺疊蛋白效應(Unfolded protein response,UPR)——這些蛋白可能會被送回胞質降解,或被導向內質網和高爾基體之間的某些容器處理,或聚集起來;聚集起來的蛋白如果處理不好,可能會引發更激烈的反應,甚至導致細胞凋亡(Apoptosis)(在生物學領域讓細胞非暴力地齊刷刷掛掉是了不得的事情)。UPR還包括暫停蛋白合成、激活那些有幫助摺疊功能的蛋白的合成通路等。

上面提到的Review是:
One step at a time: endoplasmic reticulum-associated degradation : Abstract : Nature Reviews Molecular Cell Biology

也請大家指正。

PS:如果題主同學「不幸」被生物學給吸引了,高考志願想報生物學或相關專業,一定要多刷刷知乎看看民間疾苦三思再三思啊。


蛋白質就是肽鏈。習慣上分子量大於胰島素的稱為蛋白小於胰島素的稱為多肽。需要注意的是蛋白質不一定有良定義的空間結構,「不良」結構的蛋白質被稱為intrinsically disordered protein,是目前的一個研究方向。


核糖體合成肽鏈,內質網粗加工,最後高爾基體生成成熟蛋白質,來自高中生物教材。我是高中生


不請自來~~先給結論:核糖體合成的是肽鏈,肽鏈是蛋白質前體。
首先我們來看看兩個概念:
1.肽鏈:由氨基酸通過肽鍵連接形成的鏈狀化合物,稱肽鏈;
由兩個氨基酸縮合形成的稱二肽,具有三個、四個氨基酸殘基的分別稱為三肽四肽。超過12個而不多於20個氨基酸殘基的稱寡肽,含20個以上的稱為多肽
蛋白質就是含幾十個到幾百個,甚至幾千個氨基酸的多肽鏈;
2.蛋白質:蛋白質由長度不等、序列各異的氨基酸序列構成。
蛋白質結構可分為一級、二級、超二級結構、結構域、三級和四級結構:
蛋白質一級結構:指多肽鏈中的氨基酸序列,氨基酸序列的多樣性決定了蛋白質空間結構和功能的多樣性;
蛋白質二級結構:指多肽主鏈有一定周期性的,由氫鍵維持的局部空間結構;
超二級結構:指若干相鄰的二級結構中的構象單元彼此相互作用形成有規則的,在空間上能夠辨認的二級結構組合體;
結構域:指多肽鏈在超二級結構基礎上進一步盤繞摺疊成的近似球狀的緊密結構;
蛋白質三級結構:三級結構指多肽鏈上包括主鏈和側鏈在內的所有原子在三維空間內的分布;
還沒寫完~~~等下回來寫~~~


肽鏈啊!肽鏈再經盤曲摺疊之後形成蛋白質


有的蛋白質就是個肽鏈,自己疊疊就成正確結構了,這種可以認為是核糖體合成的。但是也有的蛋白質,比如抗體,遊離核糖體只能分別合成重鏈輕鏈,必須在內質網上把他們正確拼起來才是抗體,這種就不能算核糖體獨立合成蛋白質了。


為什麼這種問題要問知乎?


氨基酸在核糖體內初步加工形成多肽 ,多肽鏈在內質網,高爾基體中進一步加工形成具有空間結構的蛋白質。

才參加完高考


簡單的說核糖體合成肽鏈,肽鏈通過其他細胞器作用成為蛋白質。核糖體發揮的作用只是蛋白質合成途徑過程中多種工序中的一道。如果非說蛋白質是由核糖體合成的到沒多大問題,但是有些片面不嚴謹。
另外,按照一些細分原則,含氨基酸殘基較少的成為肽,更多稱為腖,再多就是蛋白質。比如很常見的胰島素就是兩條肽鏈組成,一般不稱之為蛋白質;但是這種分類比較模糊具體含多少殘基可以稱為蛋白質等我確認後再來補充。畢竟整個細胞生物學都是圍繞著蛋白的合成和轉運的一個學科、蛋白質的合成不是單單只有一個細胞器就能完成的簡單的過程。
回到原題,更為準確的來說,核糖體合成的是蛋白的雛形。而不是蛋白質。
以上


合成胞內蛋白是蛋白質,不再需要加工,合成分泌蛋白是多肽,需要進一步加工切割。簡單粗暴的高中分辨方法


咦 咋這麼眼熟呢?!
這不是窩前兩個月還得心應手的東西么?
以全國卷一為標準 答案是肽鏈
Ps要是高三還敢這麼問 會被生物老師打屁屁??


就像懷孕生孩子,受精之後,十月懷胎就像加工修飾的過程。但沒有受精,什麼都沒用。
沒出生前的胎兒也可以稱為人,但又不是標準意義上的人。
多肽鏈的合成就像受精,這是最初的開始,沒有核糖體合成多肽鏈就沒有蛋白質,所以可以說核糖體是生產蛋白質的機器。
沒成為有功能的蛋白質之前的幾級結構各有稱呼,但終究是蛋白質前體,已經習慣稱之為蛋白質。初高中如此,大學很多亦是如此。
有些定義本來就沒有必要那麼嚴格,何況都是人為定義的,何必非要糾結於此,倒不如做些其他的了。
當然,非要說多肽鏈就是多肽鏈,蛋白質就是蛋白質,教材就是有問題,那也是可以的,畢竟每個人理解不一樣。


多肽沒有空間結構,蛋白質有。


是肽鏈。核糖體合成肽鏈後,肽鏈經高爾基體和內質網的加工(添加糖鏈,剪切,摺疊等)然後形成蛋白質。


淺顯的說,核糖體合成的是肽鏈,然後經過內質網 高爾基體的摺疊加工,形成蛋白質。


低於五十個氨基酸的是多肽,高於五十個氨基酸是蛋白質。核糖體作用於肽鍵。


第八版生物化學教材上講,蛋白質至少有三級結構,有的還有四級。肽鏈是一級結構。兩者是不同的。


建議參考有關大學課程中細胞生物學的書籍資料,會比較詳細。總的說來蛋白質的合成並不只依靠核糖體但核糖體是其中最重要的部分。書上說的「核糖體是生產蛋白質的機器」是沒有錯的~


我只想說,這個問題困擾了我整個高三,老師含糊其辭。。。


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