蛋白質(zhì)的生物合成(已修改)
2025-08-17 16:37 本頁面
【正文】 Chapter 12 Protein Biosynthesis，Translation 蛋白質(zhì)的生物合成過程，就是將 DNA傳遞給mRNA的遺傳信息，再具體轉(zhuǎn)譯為蛋白質(zhì)中氨基酸排列順序的過程，這一過程被稱為 翻譯（ translation） 。 What39。s translation? Section 1 Protein Biosynthesis System 需要解決的問題： 1. 參與多肽鏈生物合成的物質(zhì)有哪些？各有何作用？ 2. 什么是 順反子 ？什么是 單順反子 ？什么是 多順反子 ？ 3. 什么是 遺傳密碼 ？共有多少種？ 起始密碼 和 終止密碼 分別有哪些？ 4. 什么是 開放閱讀框 ？ 5. 遺傳密碼的 特點 有哪些？ 6. 核糖體大、小亞基是怎樣組裝的？有何 生理功能 ？ 7. 什么是 多聚核糖體 ？ 8. 氨基酰 tRNA合成酶有何生理作用？其作用 特點 是什么？ 9. 什么是 起始 tRNA？原核和真核生物的起始 tRNA分別攜帶 何種氨基酸 ？ 10. 原核生物和真核生物的起始因子、延長因子和釋放因子分別有哪些？各有何 作用 ？ 11. 多肽鏈生物合成時的 供能物質(zhì) 有哪些？ 能量消耗 有多少？ 蛋白質(zhì)生物合成體系 1. 原料： 20種編碼氨基酸 2. 模板： mRNA 3. 載體： tRNA 4. 裝配機：核糖體（核蛋白體） 5. 酶和蛋白因子：氨基酰 tRNA合成酶、轉(zhuǎn)肽酶、起始因子（ IF）、延長因子（ EF）、釋放因子（ RF）等 6. 供能物質(zhì)： ATP、 GTP 7. 無機離子： Mg2+、 K+ 一、 mRNA是多肽鏈生物合成的直接模板 mRNA is the direct template for peptide biosynthesis mRNA是翻譯的直接模板。 ?遺傳學將編碼一條多肽鏈的遺傳單位稱為 順反子（ cistron） 。 ?原核細胞中數(shù)個結(jié)構(gòu)基因常串聯(lián)為一個轉(zhuǎn)錄單位，轉(zhuǎn)錄生成的 mRNA可編碼幾種功能相關(guān)的多肽鏈，為 多順反子（ polycistron） 。 ?真核 mRNA只編碼一條多肽鏈，為 單順反子（ single cistron） 。 多順反子與單順反子 mRNA上的遺傳密碼 起始密碼（ initiation codon） : AUG 終止密碼（ termination codon） : UAA， UAG， UGA What39。s geic codon? ? 作為指導(dǎo)多肽鏈生物合成的模板， mRNA中每三個相鄰的核苷酸組成三聯(lián)體，代表一個氨基酸的信息，此三聯(lián)體就稱為 遺傳密碼 。 ? 遺傳密碼共有 64種，其中： 標準的通用遺傳密碼表 從 mRNA 5?端起始密碼子 AUG到 3?端終止密碼子之間的核苷酸序列，各個三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個蛋白質(zhì)多肽鏈，稱為 開放閱讀框（ open reading frame, ORF） 。 Start of geic message Cap End Tail 5’端非翻譯區(qū) 5? 3? 3’端非翻譯區(qū) 開放閱讀框架 遺傳密碼具有以下特點： ① 連續(xù)性 ； ② 簡并性 ； ③ 通用性 ； ④ 方向性 ； ⑤ 擺動性 。 1. 連續(xù)性（ maless）： 遺傳密碼的特點 指編碼蛋白質(zhì)氨基酸序列的各個三聯(lián)體密碼連續(xù)閱讀，密碼間既無間斷也無交叉。 5’……. A U G G C A G U A C A U …… U A A 3’ Ala Val His Met 終止密碼 遺傳密碼的連續(xù)性 基因損傷引起 mRNA開放閱讀框內(nèi)的堿基發(fā)生插入或缺失，可能導(dǎo)致 框移突變（ frameshift mutation） 。 2. 簡并性（ degeneracy）： 遺傳密碼中，除色氨酸和甲硫氨酸僅有一個密碼子外，其余氨基酸有 4個或多至 6個三聯(lián)體為其編碼。 同一氨基酸存在多個不同的遺傳密碼的現(xiàn)象稱為遺傳密碼的 簡并性 。 遺傳密碼的簡并性在保持遺傳穩(wěn)定性上具有重要意義。 遺傳密碼的簡并性 3. 通用性（ universal）： 蛋白質(zhì)多肽鏈生物合成的整套密碼，從原核生物到人類都通用。 已發(fā)現(xiàn)少數(shù)例外，如動物細胞的線粒體、植物細胞的葉綠體等。 密碼的通用性進一步證明各種生物進化自同一祖先。 4. 方向性（ direction）： 指閱讀 mRNA模板上的三聯(lián)體密碼時，只能沿5?→3?方向進行。 5. 擺動性（ wobble）： 轉(zhuǎn)運氨基酸的 tRNA的反密碼需要通過堿基互補與 mRNA上的遺傳密碼 反平行配對 結(jié)合。 但反密碼與密碼之間常常不嚴格遵守堿基配對規(guī)律，稱為 擺動配對 。 密碼子與反密碼子的擺動配對 tRNA反密碼子 第 1位堿基 I U G A C mRNA密碼子 第 3位堿基 U, C, A A, G U, C U G U 擺動配對
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