RNA及蛋白质合成
RNA和蛋白质的合成(共9张PPT)
三、转录：在细胞核中，根据DNA单链的 碱基序列在酶的催化下合成RNA的过程。 四、翻译：根据mRNA的碱基序列合成多肽 的过程。 科学家是怎么知道这些过程的？
跨学科了！ 1953年，美国物理学家伽莫夫在了解了 沃森和克里克的 DNA 双螺旋结构模型理论 后，通过排列组合的数学计算，提出了关于 遗传学的“三联体密码子”假说。 4×4×4=64 没做实验！ DNA在核内，而蛋白质是在细胞质中的 核糖体上合成的，DNA分子中的遗传信息是 如何进入细胞质中的？ 生物学家们的实验研究最终回答了这个 问题。
五、遗传密码：mRNA上的三个相连的碱基 决定一个氨基酸。P68 六、中心法则：P69
tRNA头部的 三个碱基称 为反密码子。
三种RNA共同Байду номын сангаас与 蛋白质的合成过程。
板书
第三章 遗传的分子基础
第四节 遗传信息的表达 ——RNA和蛋白质的合成 尿嘧啶
一、RNA的分子结构 核糖、磷酸及四种碱基（A、U、C、G） 构成的核苷酸连成的单链。 二、RNA的种类：P67 mRNA——信使 RNA t RNA——转运 RNA r RNA——核糖体 RNA
板书
三、转录：在细胞核中，根据DNA单链的 碱基序列在酶的催化下合成RNA的过程。 四、翻译：根据mRNA的碱基序列合成多肽 的过程。 五、遗传密码：mRNA上的三个相连的碱基 决定一个氨基酸。P68 六、中心法则：P69
第三章
遗传的分子基础
——谁？怎样规定了 子代的性状？
一、RNA的分子结构 核糖、磷酸及四种碱基（A、U、C、G） 构成的核苷酸连成的单链。
第四节 遗传信息的表达 ——RNA和蛋白质的合成 尿嘧啶
单链折叠后 也能配对。
在细胞中含量最 二、RNA的种类：P67 多的RNA。 在细胞内的含量较少 参与构成核糖体 。 r RNA——核糖体 RNA： mRNA——信使 RNA：携带着遗传信息的 RNA。 t RNA——转运 RNA：负责把氨基酸运往核糖 体的 RNA。
高三生物rna和蛋白质的合成
第四步；核糖体读取下一个密码子，1号位tRNA离开核糖体。占据2号位的tRNA进入1号位。一个新的tRNA进入2号位。
模板mRNA
原料氨基酸
3）条件能量ATP
酶
4）遗传信息传递方向mRNA蛋白质
【经典例题】
【例1】构成人体的核酸基本单位及碱基有（）种。构成DNA病毒的核酸的核苷酸及碱基有（）种。
携带信息模板
tRNA
转运氨基酸
rRNA
核仁与其合成及核糖体的形成有关
核糖体组成成分
RNA的种类
信使RNA（mRNA）：行使传达DNA上的遗传信息的公能。
转运RNA(tRNA)：把氨基酸运送到核糖体，使之按照mRNA的信息指令连接起来，形成蛋白质。
核糖体RNA(rRNA)：核糖体的重要成分。
（二）遗传信息的转录：RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称转录
A、4，4；B、8，5；C、5，5；D、2，4
【解析】B A
【例2】甲硫氨酸—谷氨酸—丙氨酸—半胱氨酸—脯氨酸—丝氨酸—赖氨酸—脯氨酸。合成这条多肽链需mRNA最多有（）个碱基
A、24 B、48 C、27 D、54
【解析】C
【例3】组成人体20种氨基酸对应的密码子有（）个。
A、4 B、20 C、61 D、64
A．198个B．199个
C．200个D．201个
【解析】B
基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数
＝6：3：1
【例9】某DNA片段所转录的mRNA中U%＝28%，A%＝18%，则个DNA片段中T%和G%分别占（）。
A. 46%,54% B.23%,27% C.27%,23% D.46%,27%
RNA的功能与生物合成过程
RNA的功能与生物合成过程RNA（核糖核酸）是一种重要的生物分子，它在生物体内发挥着多种功能，并参与到生物合成过程中。
本文将探讨RNA的功能和其在生物合成过程中的作用。
一、RNA的功能1. 遗传信息传递：RNA在遗传信息的传递中起着重要的作用。
mRNA（信使RNA）将DNA中的遗传信息转录为RNA序列，然后通过核糖体的作用，将信息翻译为蛋白质。
2. 蛋白质合成：mRNA通过翻译作用将遗传信息转化为氨基酸序列，然后tRNA（转运RNA）将相应的氨基酸运送到核糖体，最终合成出特定的蛋白质。
3. 调控基因表达：除了mRNA之外，还存在一些非编码RNA（如rRNA、siRNA、miRNA等），它们参与到基因表达的调控过程中。
siRNA和miRNA可以通过与mRNA结合来抑制蛋白质的合成过程，从而调控基因的表达。
二、RNA的生物合成过程RNA的生物合成过程主要包括转录和后转录两个步骤。
1. 转录：转录是将DNA中的遗传信息复制为RNA的过程。
在细胞核中，RNA聚合酶与DNA相互作用，沿着DNA模板链逐个合成RNA链。
其中，启动子序列在转录开始时将RNA聚合酶定位到特定的基因上，终止子序列则标志着转录的结束。
2. 后转录：后转录是指在RNA链合成完成之后，进一步对RNA进行修饰和处理的过程。
这包括剪接、修饰以及运输到细胞质等步骤。
a. 剪接：在剪接过程中，RNA分子会去除其中的非编码区域（内含子），并将编码区域（外显子）连接起来，形成完整的mRNA序列。
b. 修饰：修饰包括给RNA链增加帽子结构和尾部多聚腺苷酸（poly-A tail），以提高RNA的稳定性和转运效率。
c. 运输到细胞质：成熟的mRNA通过核孔复合物从细胞核运输到细胞质中，以便进行蛋白质合成。
综上所述，RNA在生物体内具有遗传信息传递、蛋白质合成和基因表达调控等多种功能，并通过转录和后转录两个过程完成其生物合成。
对RNA功能和生物合成过程的深入理解，有助于我们进一步探索生物体内复杂的生命现象，并为生物医学和生物技术领域的研究提供理论基础。
RNA在蛋白质合成中的作用
RNA在蛋白质合成中的作用在生物体内，蛋白质是一种非常重要的生物分子，它们参与了几乎所有细胞的功能和结构。
蛋白质的合成过程依赖于核酸分子中的RNA，即核糖核酸（Ribonucleic Acid）。
RNA在蛋白质合成中扮演着重要的角色，包括mRNA、rRNA和tRNA三种类型的RNA。
下面将详细介绍RNA在蛋白质合成中的作用。
一、mRNAmRNA是通过基因转录（transcription）而产生的一种RNA分子。
在细胞中，DNA作为遗传信息的储存形式，通过转录被复制成mRNA。
mRNA分子在细胞核中被合成，然后通过核孔复合物进入胞质，成为蛋白质合成的模板。
在蛋白质合成过程中，mRNA起到了将DNA中的遗传信息转译为氨基酸序列的功能。
mRNA中的核苷酸序列（基因序列）被翻译为氨基酸序列，tRNA通过识别mRNA上的密码子（codon），将其配对的氨基酸带入到正在合成蛋白质的核糖体中。
二、rRNArRNA是一类结构稳定的RNA分子，它们主要组成了核糖体的主体部分。
核糖体是蛋白质合成的场所，其中包含一个大的蛋白质核心和rRNA分子。
rRNA在蛋白质合成中的作用是维持核糖体的结构和功能。
核糖体通过与mRNA相互作用，将mRNA上的密码子与tRNA上携带的氨基酸配对，从而将氨基酸按照正确的顺序连在一起合成蛋白质。
三、tRNAtRNA是转运RNA（Transfer RNA）的简称，它是一种较小、结构稳定的RNA分子。
tRNA分子的特殊结构使其能够与mRNA和氨基酸相互作用。
tRNA在蛋白质合成中的作用是将氨基酸从细胞质中的氨基酸库带到核糖体，然后按照mRNA上的密码子序列与mRNA配对。
tRNA具有特定的氨基酸结合位点和三个碱基的抗密码子部分，通过识别mRNA上的密码子，将与之配对的氨基酸带入核糖体，参与蛋白质的合成。
综上所述，RNA在蛋白质合成中发挥着重要的作用。
mRNA作为蛋白质合成的模板，将DNA中的遗传信息转译为氨基酸序列。
[课件]RNA与蛋白质的合成PPT
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4、DNA能不能到细胞质中去直接指导蛋白质 的合成？ DNA与蛋白质之间有无中间物质 充当信使呢？ RNA
5、细胞核内的遗 传物质DNA如何 指导细胞质中的 蛋白质合成呢？
通过转录、翻译的过程 DNA
蛋白质的合成
以RNA为媒介 控制
DNA与RNA的比较
DNA
结 构
RNA
双螺旋结构
脱氧核苷酸
磷酸
单链结构
信使RNA碱基数为1000×3=3000个 DNA分子碱基数为3000×2=6000个
练习题：
基因控制性状表现的主要途径是： （ ） A、RNA 蛋白质 （性状） B、 DNA 蛋白质（性状） C、RNA DNA 蛋白质（性状） D、DNA RNA 蛋白质（性状）
一条DNA分子上的某个基因有300个碱基 对，则它控制合成的蛋白质分子中含有 肽键的个数最多为： A、99个 B、100个 C、49个 D、50个
非编码区 编码区
非编码区 终止子
转录 终点
启动子
转录 起点
转录区
一条多肽链中有氨基酸 1000 个，则作为合成该多肽 模板的mRNA分子和用来转录mRNA的DNA分子分别至少 要有碱基（ ） A、3000个和3000 B、1000个和2000个 C、2000个和4000个 D、3000个和6000个
A A U C A A U A G
mRNA
二、翻译
• 概念
– 以mRNA为模板，合成具有一定氨基 酸顺序的蛋白质的过程。
• 场所 –细胞质中的核糖体
翻译
场所： 细胞质中的核糖体
模板： mRNA
原料： 20种游离的氨基酸 原则：tRNA上的反密码子与mRNA的密
码子互补配对。A－U G－C
蛋白质合成的生物学过程从RNA到蛋白质
蛋白质合成的生物学过程从RNA到蛋白质蛋白质合成的生物学过程：从RNA到蛋白质蛋白质是细胞中最基本的分子，能够发挥众多生物学功能。
在细胞内，蛋白质的生产需要经历一个复杂的生物学过程，包括DNA转录成RNA、RNA翻译成蛋白质等多个步骤。
本文将介绍这个过程中的关键步骤及其作用，以及在细胞合成蛋白质时所需的重要分子。
1. DNA的转录在蛋白质的生产过程中，DNA是绝对的主角。
DNA中记录了细胞合成蛋白质所需的全部信息。
然而，由于DNA不能离开细胞核，所以需要将其信息“复制”到细胞质中。
这个过程就是DNA转录。
DNA转录的关键分子是RNA聚合酶。
当细胞需要合成某种蛋白质时，RNA聚合酶会在DNA上找到相应的序列，并沿着DNA模板合成一条RNA链。
这个RNA链被称为mRNA（messenger RNA），因为它会携带DNA信息到细胞质中，成为细胞合成蛋白质的模板。
在DNA转录过程中，还会有其他类型的RNA合成，如tRNA和rRNA。
它们分别是转运RNA和核糖体RNA，是合成蛋白质所需的重要辅助分子。
2. RNA的翻译当mRNA分子到达细胞质，细胞就开始了蛋白质合成的第二个阶段：RNA的翻译。
翻译是指将RNA序列翻译成氨基酸序列，进而合成成蛋白质分子的过程。
RNA的翻译需要依赖核糖体这个巨大而复杂的分子机器。
核糖体由rRNA和多种蛋白质组成，能够将RNA序列中所包含的信息转化为一条蛋白质链。
在这个过程中，不同的tRNA分子将不同的氨基酸带到核糖体中，并按照mRNA的序列编码将氨基酸连接起来。
当核糖体在mRNA序列末端读到一个“终止密码子”时，合成的蛋白质链就会停止。
3. 蛋白质的折叠和修饰一条刚刚合成出来的蛋白质链并不能发挥生物学功能。
它需要经过更多的微调才能正常工作。
这个过程被称为蛋白质的折叠和修饰。
蛋白质的折叠和修饰是非常复杂的过程，其中涉及到多种分子、酶、离子和分子机器。
但总的来说，这个过程的目标是将蛋白质链折叠成一个稳定、完整、具有功能的三维结构，以便于与其他分子相互作用。
蛋白质合成的步骤
蛋白质合成的步骤
蛋白质是生命体中最基本的分子之一，它们由氨基酸组成，通过蛋白质合成过程合成。
蛋白质合成的步骤包括：
1. 转录
蛋白质合成的第一步是转录，即将DNA中的基因信息转录成RNA。
这个过程由RNA聚合酶完成，它会在DNA上找到一个起始点，然后开始合成RNA。
RNA聚合酶会将RNA与DNA分离，然后将RNA与DNA互补配对，合成RNA链。
2. 剪切
在RNA合成完成后，需要对其进行剪切。
这个过程由剪切体完成，它会将RNA中的非编码区域剪切掉，只留下编码区域。
这个编码区域被称为外显子，它包含了蛋白质合成所需的信息。
3. 转运
转运是将RNA从细胞核中转移到细胞质中的过程。
这个过程由核孔蛋白完成，它会将RNA从核孔中运输到细胞质中。
4. 翻译
翻译是将RNA转化为蛋白质的过程。
这个过程由核糖体完成，它
会将RNA中的信息翻译成氨基酸序列。
核糖体会在RNA上找到一个起始点，然后开始翻译。
它会将氨基酸一个一个地加入到蛋白质链中，直到遇到终止密码子为止。
5. 折叠
折叠是蛋白质合成的最后一步，它是将蛋白质链折叠成特定的三维结构。
这个过程由分子伴侣完成，它会帮助蛋白质链正确地折叠成特定的结构。
如果蛋白质链没有正确地折叠，它可能会失去功能或者产生毒性。
蛋白质合成的步骤包括转录、剪切、转运、翻译和折叠。
这些步骤是相互关联的，每个步骤都非常重要，缺少任何一个步骤都会影响蛋白质的合成和功能。
RNA翻译与蛋白质合成
RNA翻译与蛋白质合成随着科学技术的发展，人们对于生物分子的研究也越来越深入。
RNA翻译与蛋白质合成是生物学中一个非常重要的过程，本文将深入探讨这一主题。
一、RNA介绍RNA，全名为核糖核酸（Ribonucleic Acid），是由核糖和核酸碱基组成的一类生物分子。
它与DNA（脱氧核糖核酸）一样都属于核酸类，但两者在结构和功能上有所区别。
二、蛋白质合成的基本步骤蛋白质合成是RNA翻译的核心过程，它分为三个阶段：转录（Transcription）、剪接（Splicing）、翻译（Translation）。
2.1 转录转录是指在细胞核内，由DNA合成RNA的过程。
具体来说，RNA 聚合酶将DNA上的一段基因信息拷贝成RNA，这个过程可以分为启动、延伸和终止三个步骤。
启动时，RNA聚合酶结合到基因的启动子上，将DNA的双链解开，开始合成RNA。
延伸时，RNA聚合酶沿着DNA模板链逐渐合成RNA。
终止时，RNA聚合酶遇到与DNA模板链上的终止子序列相对应的终止子时停止合成，最终释放RNA分子。
2.2 剪接转录产生的RNA称为前体mRNA（pre-mRNA），在进入细胞质之前需要进行剪接。
剪接是指在前体mRNA中切除非编码序列（Intron），保留编码序列（Exon）的过程。
这样做的目的是将编码氨基酸序列连接起来，形成成熟的mRNA分子。
2.3 翻译翻译是将mRNA上的信息转化为蛋白质的过程，在细胞质的核糖体中进行。
翻译分为三个阶段：起始、延伸和终止。
起始时，核糖体结合到mRNA的起始密码子上，tRNA携带着氨基酸与起始密码子配对，形成蛋白质的起始部分。
延伸时，核糖体不断读取mRNA上的密码子，tRNA通过反复与mRNA上的密码子互相配对，逐渐合成蛋白质链。
延伸过程中，已经连接在链上的氨基酸与新到来的氨基酸通过肽键连接在一起。
终止时，核糖体在遇到停止密码子时，停止读取mRNA，蛋白质合成过程结束。
三、RNA翻译过程中的重要分子在RNA翻译与蛋白质合成的过程中，有多个重要分子发挥重要作用。
RNA的功能和蛋白质合成
RNA的功能和蛋白质合成RNA（核糖核酸）是生物体内的一种重要分子，它不仅参与基因的转录和翻译过程，还具有多种功能。
其中，最为重要的功能之一是参与蛋白质的合成。
本文将介绍RNA的功能和其在蛋白质合成中的作用。
首先，RNA具有基因信息转录的功能。
在基因表达过程中，DNA作为存储遗传信息的分子，通过转录过程将其信息转化为RNA分子。
这一过程由RNA聚合酶酶催化完成，使得RNA可以作为DNA的中间产物，进而转化为蛋白质。
其次，RNA具有基因信息翻译的功能。
RNA可以通过翻译过程将转录而来的基因信息转化为蛋白质，从而实现基因的表达。
这一过程发生在细胞质内的核糖体中。
在翻译过程中，一种特殊的RNA分子，即mRNA（信使RNA），将基因序列的信息转化为一系列氨基酸的顺序。
而RNA的另外两种类型，即tRNA（转运RNA）和rRNA（核糖体RNA），则分别参与翻译过程中的氨基酸携带和核糖体构建等重要功能。
另外，RNA还具有调控基因表达的功能。
在转录过程中，RNA可以通过与DNA序列的互补配对作用，形成一种特殊的RNA-DNA双链结构，即siRNA（小干扰RNA）或miRNA（微小RNA）。
这些小分子RNA可以与靶向的mRNA结合，从而介导mRNA的降解或抑制翻译，进而调控靶基因的表达水平。
这一机制被称为RNA干扰（RNA interference）。
除了参与蛋白质合成以外，RNA还在其他生物过程中发挥重要作用。
例如，rRNA和tRNA分别参与了核糖体和翻译的构建和调节过程，保障了蛋白质的正确合成。
此外，一些RNA分子还具有催化作用，即催化RNA（ribozyme），可以参与多种生物化学反应，如切割、连接和修饰反应等。
总的来说，RNA作为一类重要的生物分子，具备多种功能。
其中最为重要的功能是参与蛋白质的合成过程，包括基因信息的转录和翻译。
此外，RNA还具有调控基因表达的功能，并参与核糖体和翻译的构建和调节过程。
通过对RNA功能的深入研究，我们可以更好地理解生物体内的基因表达机制，从而为生物学和医学研究提供更多的思路和突破口。
蛋白质合成与RNA
蛋白质合成与RNA蛋白质合成是生物体内一项关键的生物化学过程，它由多个步骤组成，其中RNA（核糖核酸）起到了至关重要的作用。
本文将探讨蛋白质合成过程中RNA的功能和作用。
一、RNA的类型RNA在细胞中存在多种类型，包括mRNA（信使RNA）、tRNA（转运RNA）和rRNA（核糖体RNA）。
这些不同类型的RNA在蛋白质合成中扮演不同的角色。
1. mRNA（信使RNA）mRNA是由DNA模板转录而成的，它携带着从DNA中的基因信息，并将其带到细胞质中的核糖体。
在蛋白质合成的第一个阶段中，mRNA被翻译成蛋白质的氨基酸序列。
2. tRNA（转运RNA）tRNA是将氨基酸运送到核糖体中，以供蛋白质合成使用的分子。
每种氨基酸均有对应的tRNA分子，通过tRNA上的抗密码子与mRNA上的密码子相互配对，从而确保正确的氨基酸被选取并加入到蛋白质链中。
3. rRNA（核糖体RNA）rRNA是核糖体的组成部分，核糖体是蛋白质合成的主要场所。
rRNA通过形成核糖体的结构，提供支持和催化蛋白质合成所需的反应。
二、蛋白质合成过程蛋白质合成过程由两个主要阶段组成：转录（Transcription）和翻译（Translation）。
1. 转录（Transcription）转录是指将DNA上特定基因片段的信息转录成mRNA分子的过程。
该过程由RNA聚合酶酶催化，使得RNA聚合酶与DNA相互作用，并在DNA模板上合成相应的mRNA分子。
转录过程中，mRNA与DNA通过碱基互补配对形成互补链，只是在mRNA中，尿苷（Uracil）替代了DNA中的胸腺嘧啶（Thymine）。
2. 翻译（Translation）翻译是指通过核糖体将mRNA上的信息转译成氨基酸序列的过程。
这一过程中，tRNA分子带着相应的氨基酸与mRNA上的密码子互补配对，从而形成氨基酸链。
随着每个新的氨基酸加入到蛋白质链上，它们之间通过肽键连接。
三、蛋白质合成的调控蛋白质合成是一个高度调控的过程，细胞可以根据需要增加或减少蛋白质的合成。
RNA与蛋白质的合成
2
在翻译过程中，mRNA的稳定性对蛋白质合成至 关重要，因为不稳定mRNA容易降解，影响蛋白 质的合成效率。
3
此外，mRNA的转录和编辑也会影响蛋白质的合 成，因为它们决定了mRNA上氨基酸序列的准确 性。
tRNA与蛋白质合成
01
02
03
tRNA是氨基酸的转运载 体，负责将氨基酸按照 mRNA上的遗传密码准 确运送到核糖体上，参
非标准氨基酸
除了二十种标准氨基酸外，自然界中还存在一些非标准氨基酸，它 们在某些生物体中具有特殊功能。
氨基酸的分类
根据侧链基团的不同，氨基酸可分为中性、酸性和碱性三类，这决 定了它们在蛋白质中的性质和功能。
蛋白质合成的过程
氨基酸活化
终止密码子
在核糖体上，氨基酸通过与tRNA结合 形成氨酰-tRNA，这一过程需要ATP 供能。
RNA合成的调控
转录水平调控
通过调节RNA聚合酶的活性来控制转录的起始和终止。
翻译水平调控
通过调节mRNA的稳定性、核糖体的合成和分布等来控制蛋白 质的合成。
微RNA的调控
通过与mRNA结合来抑制蛋白质的合成或诱导mRNA的降解。
02 蛋白质合成
氨基酸的种类
二十种氨基酸
蛋白质由二十种不同的氨基酸组成，这些氨基酸具有不同的化学 结构和性质，是构成蛋白质多样性的基础。
核糖体RNA（rRNA）
是核糖体的主要组成部分，参与蛋白质的合 成。
微RNA（miRNA）
是一类非编码RNA，通过与mRNA结合来调 控基因的表达。
RNA合成的过程
1. DNA的转录
在RNA聚合酶的作用下，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合 成RNA。
蛋白质合成的主要参与者RNA聚合酶与核糖体
蛋白质合成的主要参与者RNA聚合酶与核糖体蛋白质合成的主要参与者：RNA聚合酶与核糖体RNA聚合酶（RNA Polymerase）在生物体内，蛋白质合成是一个基本的生物过程，它通过合成新的蛋白质分子来维持细胞的正常功能和生命周期。
蛋白质合成的主要参与者包括RNA聚合酶和核糖体。
本文将着重介绍RNA聚合酶和核糖体在蛋白质合成中的角色和功能。
RNA聚合酶是一种酶类蛋白质，它负责将脱氧核糖核酸（DNA）的信息转录成信使核糖核酸（mRNA）。
具体而言，RNA聚合酶能够识别DNA上的启动子区域，并沿着DNA链合成mRNA链。
在这个过程中，RNA聚合酶会解开DNA的双螺旋结构，使得DNA链的一个小段暴露出来，并且将与DNA互补的核苷酸添加到新合成的mRNA链上。
这样，DNA的信息便得以转录成mRNA。
RNA聚合酶的活性受到多种调控因子的影响。
在真核生物中，转录因子是一类能够结合到DNA启动子区域的蛋白质，它们与RNA聚合酶相互作用，共同调控基因的转录。
转录因子的结合可增强或抑制RNA聚合酶的活性，从而决定蛋白质合成的数量和速度。
此外，RNA聚合酶的活性也受到细胞内环境的调节，如温度和离子浓度的变化等。
核糖体（Ribosome）核糖体是蛋白质合成的另一主要参与者。
它是一种细胞器，位于细胞质中。
核糖体由多种不同的RNA和蛋白质分子组成，形成了一个特殊的结构。
在核糖体内，mRNA的序列信息将被翻译成蛋白质氨基酸序列。
核糖体的功能是将tRNA上带有氨基酸的适配子序列与mRNA上的密码子相匹配，从而连接氨基酸并形成蛋白质链。
具体而言，核糖体中的大亚基和小亚基协同工作，将tRNA上的适配子与mRNA上的密码子进行匹配，并将蛋白质链上的氨基酸连接在一起。
这一过程持续进行直到mRNA链被完全翻译成蛋白质。
蛋白质合成的过程是高度精密和复杂的。
RNA聚合酶负责将DNA信息转录成mRNA，而核糖体则负责将mRNA翻译成蛋白质。
它们在蛋白质合成中各司其职，紧密配合，确保细胞内蛋白质的正常合成和功能的实现。
RNA及蛋白质合成
（二）氨基酸的活化与转运
（1）氨基酰tRNA合成酶
• 作用：催化特异氨基酸与特异tRNA合成 氨基酰tRNA。 • 特点：特异性强，种类多，有校正作用。
• 反应：氨基酸臂3´末−CCA −OH与氨基酸 的羧 基脱水缩合形成氨基酰tRNA。
（2）氨基酸的活化与转运
氨基酸（特定）
（2）延长过程
• 进位（注册） EFTu、EFTs协助特异氨基酰tRNA按A位对应的 密码子进入，需GTP。
• 成肽（转肽）
转肽酶催化P位fMet或肽酰与A位氨基酰以肽 键相连，P位上空载的tRNA脱落，P位空出， 需Mg2+、K+。 • 转位（移位） 由转位因子EFG催化，GTP供能，核蛋白体沿 mRNA由5´→3´移动一个密码子的位置，使A位的 肽酰tRNA移到P位，A位空出，需Mg2+。 —— 如此进位、成肽、转位反复循环进行，使肽 链不断延长。 多肽链上每增加一个氨基酸残基，消耗4个～P。
2. 转录延长
• 核心酶沿模板链3´→5´滑动，催化与模 板碱基配对结合的相邻NTP之间以磷酸 二酯键相连，RNA链沿5´→3´延长。
• 转录泡随核心酶滑动而移动，生成的 RNA与DNA模板形成约12bp杂化双链， 过长的RNA脱离模板链，伸出转录泡外。
3. 转录终止
转录到终止信号时,酶停止滑动,转录终止。
ATP
ppi
氨基酰tRNA合成酶（特定）
氨基酰―AMP ―酶
AMP
tRNA（特定）
酶 ― tRNA 氨基酰
特点：
耗能（2个高能磷酸键）、特异
（三）原核生物的翻译过程
1.肽链合成起始——翻译起始复合物的生成
（1）起始因子（initiation factor，IF）
RNA和蛋白质的合成
课堂巩固
1、骨骼肌细胞中合成mRNA 及多肽链的场所分别是 A .细胞质与细胞核 B .细胞核与线粒体
C .内质网与核糖体
D .细胞核与核糖体
2、mRNA上的64种密码子能编码几种氨基酸
A .64种
B .61种
C.59种
D .20种
3、参与分泌蛋白合成的细胞结构有（多选） A 细胞核 E 中心体 B 线粒体 F 内质网 C 高尔基体 D 核糖体
转运rna是氨基酸的载体一种trna识别一种氨基酸mrna细胞质核糖体mrna与核糖体结合亮氨酸trna上的反密码子与mrna上的密码子互补配对缩合两个氨基酸分子缩合形成肽键异亮氨酸核糖体随着mrna滑动另一个trna上的碱基与mrna上的密码子配对异亮氨酸一个个氨基酸分子缩合成多肽缩合亮氨酸天门冬异亮氨酸trna离开再去转运新的氨基酸以mrna为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质图示一个mrna分子可以相继结合多个核糖体同时进行多条肽链的合成因此少量的mrna分子就可迅速合成大量的蛋白质翻译的效率非常多肽的合成方式场所
tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子互补
亮氨酸
天门冬 酰氨
A A U C U A U U A G A U A U C
tRNA将氨基酸转运到mRNA上的相应位置
缩合
亮氨酸
天门冬 酰氨
A A U C U A U U A G A U A U C
两个氨基酸分子缩合，形成肽键
亮氨酸
天门冬 酰氨
异亮氨酸
排列顺序
3n
碱基数/核糖 核苷酸数
遗传密码：mRNA
3
中核糖核苷酸的 排列顺序
蛋白质 /多肽
氨基酸数
1
n
DNA的复制、转录、翻译比较
[课件]RNA与蛋白质的合成PPT
信使RNA碱基数为1000×3=3000个 DNA分子碱基数为3000×2=6000个
练习题：
基因控制性状表现的主要途径是： （ ） A、RNA 蛋白质 （性状） B、 DNA 蛋白质（性状） C、RNA DNA 蛋白质（性状） D、DNA RNA 蛋白质（性状）
一条DNA分子上的某个基因有300个碱基 对，则它控制合成的蛋白质分子中含有 肽键的个数最多为： A、99个 B、100个 C、49个 D、50个
DNA复制
转录
DNA复制与转录的比较
DNA的复制
模板
转录
以DNA的两 条母链为模板
游离的脱氧核苷酸 DNA解旋酶、 DNA聚合酶 2个双链DNA 分子
以DNA的一条链 为模板
游离的核苷酸 RNA聚合酶 1条RNA单 链
原料
酶
产物
A A T C A A T A G T T A G T T A T C
RNA与蛋白质的合成
导入：
上一节课我们主要学习了DNA结构和 复制，知道了DNA具有携带遗传信息的功 能。而我们在前面学习细胞分化时知道， 不同细胞表达不同的蛋白质的原因是基因 选择性表达的结果，也就是说在不同细胞 里DNA是相同的，但是表达情况不同，那 么DNA所贮存的遗传是如何遗传决定了蛋 白质的结构呢？即DNA的另一个功能：表 达遗传信息的功能。
决定氨基酸的密码子是指（ C ）
A、DNA上的3个相邻的碱基 B、转运RNA上的3个相邻的碱基 C、信使RNA上的3个相邻的碱基 D、基因上的3个相邻的碱基
下列哪一项不可能是遗传密码（ A ） A. ATC B. UUC C. CAG D. GGC
在蛋白质合的合成过程中，决定蛋白质种 类的是： A、核苷酸 B、信使RNA C、核糖体 D、转运RNA
分子生物学中的RNA与蛋白质合成
分子生物学中的RNA与蛋白质合成RNA和蛋白质是生命机体中不可或缺的两种基本分子，它们都参与到了生命的各个方面。
其中，RNA作为一种携带遗传信息的分子，在生命进程中起着极为重要的作用。
在分子生物学中，RNA与蛋白质合成密切相关，它们之间的协同作用是保证生命正常进行的基础。
本文将详细介绍RNA和蛋白质合成的过程以及其中的重要作用。
一、RNARNA是核酸分子的一种，它在生命活动中扮演着重要的角色。
RNA分子主要由核苷酸单元组成，而核苷酸则由糖、碱基和磷酸组成。
RNA的主要功能是携带和传递遗传信息，从而控制生命活动的各个方面。
根据RNA的功能和结构特点，可以将其分为三类：mRNA、tRNA和rRNA。
mRNA是信使RNA的缩写，它是RNA分子中最长的一类，其长度一般在几百至上千个核苷酸之间。
mRNA主要作用是将DNA上的遗传信息传递到蛋白质合成的过程中，从而控制蛋白质的生成。
tRNA是转运RNA的缩写，它也是一种RNA分子，其长度一般为70-90个核苷酸。
tRNA主要作用是将氨基酸运输到正在合成的蛋白质的氨基端上，从而参与蛋白质合成。
rRNA是核糖体RNA的缩写，rRNA是核糖体分子中最长的一类RNA，主要作用是在蛋白质合成过程中起到支持和催化的作用。
二、蛋白质合成蛋白质是生命机体中最基本的分子之一，是由氨基酸单元组成的线性聚合物。
蛋白质的合成是生命机体中最重要的生化过程之一，这一过程虽然复杂，但却非常关键。
蛋白质合成的主要过程可以分为三个步骤：转录、翻译和折叠。
转录是指通过将DNA上的遗传信息转录为mRNA的过程。
转录是由RNA聚合酶（RNA polymerase）完成的，其过程包括启动、延伸和终止三个阶段。
启动阶段是RNA聚合酶将与DNA结合，并将其旋转到特定位点的过程。
延伸阶段是RNA聚合酶将高质量RNA附加到mRNA的3'端，当RNA聚合酶读取到终止序列时，则终止mRNA的合成，这一过程称为终止。
RNA的生物合成和功能在蛋白质合成中的作用
RNA的生物合成和功能在蛋白质合成中的作用RNA（核糖核酸）是生物体内一类重要的核酸分子，它在细胞中起着多种功能。
其中，RNA的生物合成和功能在蛋白质合成中起到至关重要的作用。
本文将深入探讨RNA的生物合成和功能以及它们在蛋白质合成中的具体作用。
一、RNA的生物合成RNA的生物合成是指RNA的合成过程，也称为转录过程。
在细胞质内，RNA通过与DNA模板链发生碱基互补配对形成的碱基序列，由酶类通过一系列步骤逆转录合成。
RNA的合成过程主要包括三步：启动、延伸和终止。
首先是启动阶段，即RNA的合成初始阶段。
在这个阶段，RNA聚合酶从基因启动子处结合到DNA的双链上，形成一个闭合的结构。
这个过程需要多种转录因子的参与，转录因子能够识别和结合到基因启动子上。
接下来是延伸阶段，即RNA链的延伸过程。
在这个阶段，RNA聚合酶通过对DNA模板链的读取，沿着模板链逆向合成RNA链。
这个过程中，RNA聚合酶读取DNA模板上的碱基序列，并根据碱基互补规则选择正确的核苷酸，将其加入到RNA链中。
这样，RNA链会与DNA模板链互补，并最终形成完整的RNA分子。
最后是终止阶段，即RNA合成的结束阶段。
在这个阶段，RNA聚合酶读取到终止信号，停止合成RNA链，并与DNA分离。
随后，RNA链会经过一系列的后修饰过程，包括剪切、加帽和加尾，最终形成成熟的RNA分子。
二、RNA的功能RNA的功能主要包括信息传递、催化反应和调控基因表达等多个方面。
在这些功能中，RNA在蛋白质合成中起到了关键的作用。
1. 信息传递RNA在生物体内起着重要的信息传递功能。
在蛋白质合成中，RNA通过将DNA上的基因信息转录成RNA，然后再将RNA信息翻译成蛋白质。
这个过程中，RNA作为DNA和蛋白质之间的桥梁，发挥着信息传递的重要作用。
2. 催化反应某些RNA分子具有催化反应的能力，这类RNA被称为催化RNA或酶RNA（ribozyme）。
催化RNA可以在特定的条件下催化某些生物体内化学反应的进行。
RNA介导蛋白质合成过程
RNA介导蛋白质合成过程DNA是生物体内蛋白质合成的基础，然而，蛋白质的合成过程实际上是由RNA介导的。
RNA介导蛋白质合成的过程包括转录和翻译两个主要步骤。
转录是指在细胞核中将DNA的信息转录成为RNA的过程。
转录的开始是由于RNA聚合酶（RNA polymerase）与DNA的启动子结合，形成一种复合物。
RNA聚合酶随后通过解旋DNA的双螺旋结构，使其中一条DNA链作为模板用于合成RNA分子。
RNA合成方向与模板链上的DNA序列相反，并且在RNA合成过程中，RNA与DNA另一条链的碱基形成互补配对。
在转录过程中，RNA聚合酶根据DNA模板上的核苷酸序列，用适应的核苷酸三磷酸（NTP）单体与RNA链进行配对。
这是一个逐个添加核苷酸的过程，直到RNA聚合酶在遇到信号序列时停止合成。
这个信号序列被称为终止子（termination sequence）。
转录结束后，产生的RNA成为前体mRNA（pre-mRNA）。
然而，在成熟的mRNA被转录出来之前，pre-mRNA需要进行剪接过程。
剪接是指将pre-mRNA中的非编码区（non-coding region）和编码区（coding region）分离的过程。
剪接过程是由剪接体（splicesosome）完成的，剪接体由snRNA和蛋白质组成。
剪接的结果是只保留编码区（exon），通过排列不同的exon，可以产生多个不同的蛋白质isoform。
在转录和剪接结束后，成熟的mRNA进入细胞浆中的核糖体，完成翻译过程。
翻译是将mRNA上的信息翻译成蛋白质的过程。
翻译发生在核糖体中，核糖体由rRNA和蛋白质组成。
翻译过程可以分为三个阶段：启动、延伸和终止。
翻译的启动是由起始子（initiation codon）引发的，起始子在mRNA的编码区域上标记了翻译的起点。
起始子一般是AUG这个密码子。
当核糖体与起始子结合时，tRNA（转运RNA）带有甲硫氨酰基（methionyl group）的一个特殊氨酸，与起始子进行互补配对。
RNA对蛋白质合成的影响分析RNA在蛋白质合成中的作用
RNA对蛋白质合成的影响分析RNA在蛋白质合成中的作用RNA是一种重要的生物分子，它在细胞中扮演着关键的角色。
本文将分析RNA对蛋白质合成的影响，并讨论RNA在蛋白质合成中的作用。
一、RNA的概述RNA是核糖核酸的缩写，由核苷酸组成。
在细胞中，RNA有多种类型，包括信使RNA（mRNA）、转运RNA（tRNA）和核糖体RNA （rRNA）。
不同类型的RNA在蛋白质合成过程中起着不同的作用。
二、RNA的影响1. 信使RNA（mRNA）信使RNA是通过转录过程产生的，将DNA上的遗传信息转移到蛋白质合成的场所。
mRNA携带着编码蛋白质的遗传信息，这些信息以密码子的形式存在，每个密码子对应一种氨基酸。
mRNA的合成及其质量的稳定直接影响蛋白质的合成速度和数量。
2. 转运RNA（tRNA）转运RNA在蛋白质合成过程中起着将mRNA上的密码子翻译成氨基酸序列的作用。
tRNA分子上的反密码子与mRNA上的密码子配对，然后将对应的氨基酸转运到翻译机器上。
因此，tRNA在连接蛋白质合成的遗传信息与氨基酸的重要媒介。
3. 核糖体RNA（rRNA）核糖体是细胞内蛋白质合成的场所，而核糖体RNA则是核糖体的主要结构组成成分。
rRNA参与到蛋白质合成的转录和翻译过程中，促进mRNA与tRNA的配对，并提供催化剂以加快氨基酸的聚合。
三、RNA在蛋白质合成中的作用1. 转录转录是蛋白质合成的第一步，此过程中DNA的信息将被转录成mRNA。
在转录过程中，RNA聚合酶按照DNA的模板合成mRNA链。
这一过程依赖于DNA与RNA之间的互补配对。
2. 剪接在哺乳动物细胞中，mRNA的剪接是一种普遍存在的现象。
剪接是指将mRNA的转录本中的内含子（即不编码蛋白质的区域）剪切掉，以形成成熟的mRNA分子。
这一过程由剪接体催化，其中包含有多种RNA和蛋白质成分，剪接调控元件和酶的协同作用。
3. 翻译翻译是蛋白质合成的最后一步，此过程中mRNA的信息将被翻译成一系列氨基酸的序列。
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2. 转录延长
• 核心酶沿模板链3´→5´滑动，催化与模 板碱基配对结合的相邻NTP之间以磷酸 二酯键相连，RNA链沿5´→3´延长。
• 转录泡随核心酶滑动而移动，生成的 RNA与DNA模板形成约12bp杂化双链， 过长的RNA脱离模板链，伸出转录泡外。
3. 转录终止
转录到终止信号时,酶停止滑动,转录终止。
鹅膏蕈碱
耐受
极敏感
利福平 亚细胞定位
分子量
不敏感 核仁
550KD
不敏感 核质
600KD
不敏感 核质
600KD
（二）转录单位：
真核生物的一个转录单位就是一个基因， 有一个结构基因和相应的顺式调控元件组 成（详见基因组的结构和功能，基因表达 调控两章）
1.转录的起始
参与RNA polⅡ转录的TFⅡ 转录因子 TFⅡA TFⅡB 分子量 12，19，35 33 功能 稳定TFⅡD结合 促进polⅡ结合
（转录）
一、 原核生物RNA的合成
转录（transcription）：指在RNA聚合酶 催化下，以DNA为模板，NTP为原料，合成 RNA的过程。 （一）转录模板
• 模板链（template strand） •编码链（coding strand）
编码链
5´ ……GCAGTACATGTC……..3´ 3´ ……c g t c a t g t a c a g ……..5´
3.终止：
●
mRNA3´端转录出AAUAAA及富GU序 列后，在AAUAAA后约11～13b的修饰 点（processing）被切断，游离的 mRNA戴帽、加尾。
•螺旋酶使在AAUAAA后继续转录出的 RNA脱离模板链，转录终止，RNA polⅡ 脱落，该RNA被RNase水解。
（三）真核生物的转录后修饰
TFⅡD
TFⅡE TFⅡF TFII H
38
57(α )34(β ) 30，74
辨认TATA盒
ATPase 解旋酶 蛋白激酶活性
F A D TATA B
H E
ห้องสมุดไป่ตู้DNA
RNA polⅡ TFⅡE
TATA
TFⅡD TFⅡA TFⅡB polⅡ/ TFⅡF
PIC
TF IIH
2.延长：
除转录和翻译是两个时空进行外， 与原核生物大致相似。
• α亚基： 决定那些基因被转录。 • β亚基： 催化与模板配对的相邻NTP 以3´, 5´-磷酸二酯键相连。 • β´亚基：促进酶与模板链结合，并使 DNA双链打开。 ( 核心酶： 催化RNA链的延长，参与整个过程。) • σ亚基： 辨认转录起始位点，并与核心酶 结合成全酶启动转录。
3.特点
• 催化时需要Mg2+和Mn2+ • 无外切酶活性，无校对功能，错误率10-6 。
2.tRNA的转录后加工
（1）tRNA前体的剪接。 （2）添加或修复3，CCA序列。 （3）化学修饰：
（3）剪接（splicing）（核内）
• 外显子(exon) • 内含子(intron)
剪接：
• hnRNA剪切内含子，拼接外显子，连接为成 熟mRNA的过程。
• 剪接部位为内含子末端的特定序列
5´-GU· · · · · · · AG-3´
• 套索的形成及剪除机制——二次磷酸酯转 移
• snRNA(small nuclear RNA) 100－300bp的 核内小RNA. 已发现U1、U2、U4、U5、U6 • 剪接体 ：snRNA和核内蛋白质构成的小分子
（三）原核生物的转录过程 1. 转录起始 σ识别起始位点，RNApol全酶解开双链 DNA10～20bp形成转录空泡。
´
TTGACA +1 +20
-35
原核生物的RNA聚合酶全酶及其在转录起始区的结合 DNA双链以打开，因子尚未脱落
• 全酶催化与模板配对结合的头两个NTP （GTP多见，或ATP）以磷酸二酯键相 连成5´pppGpN-OH3´，转录泡变为转录 起始复合物。RNApol(2´)-DNApppGpN-OH。 • σ因子脱落，核心酶变构，与模板链结合 变松，沿 DNA滑动。
遗传信息的表达
（RNA及蛋白质生物合成）
遗传信息的表达（即基因表达）：
是指生物基因组中结构基因所携带 的遗传信息经过转录、翻译等一系列 过程，合成特定的蛋白质，进而发挥 其特定的生物学功能和生物学效应的 全过程。但对于rRNA、tRNA编码基因 来说，基因表达就是转录生成RNA的过 程。
第一节
RNA的生物合成
1.mRNA前体的加工
hnRNA（ 核内不均一RNA）： mRNA 前体经加工修饰后成为成熟的mRNA。
（1） 5´末端加帽（核内）
• 5´末端帽子 m7GpppG的生成
（2） 3´末端加尾（核内）
• 转录终止时在修饰点切除多余的RNA。
• 在polyA聚合酶催化下，以ATP为原料在修饰点 后逐个加上AMP形成polyA尾(100～200b)。
DNA
模板链
5´ …… GCAGUACAUGUC..…..3´
转录
RNA
翻译
N ……Ala .Val . His . Val……C 肽
（二）原核生物RNA聚合酶（DNA-dependent RNA polymerase，RNA-pol，DDRP ）（1种） 1.组成 • 全酶： 2´ （核心酶 + ） • 核心酶 ： 2´ 2.作用
（1）非依赖因
子的终止 • GC区形成发卡 结构，聚U区 配对不稳定， 使RNA释放。
（2）依赖因子的终止
• 当RNA聚合酶移动至终止子部位时， 因子与其结合，并发 挥ATP酶和解链酶活性，使RNA与DNA分离，转录过程终止。
二 、真核生物RNA的生物合成
（一）真核生物RNA聚合酶
种类 转录产物 I 45S-rRNA II hnRNA III 5S-rRNA tRNA snRNA 中度敏感
核糖核蛋白体（snRNP), 能结合hnRNA内含子 区段，使内含子弯曲，3´和5´靠近，利于剪接。
（4）甲基化
甲基化发生在剪接之前，在非编码区分子含1~2个m6A。
（5）RNA编辑（RNA editing）
遗传信息在mRNA水平上的改变过程，称为RNA编辑。 某些mRNA的核苷酸序列，在生成转录产物后还需插 入、删除或取代一些核苷酸残基，方能生成具有正确 翻译功能的模板。