第四章-生物信息传递下-从mRNA到蛋白质

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现代分子生物学课件-第四章

现代分子生物学课件-第四章

tRNA上所运载的氨基酸必须靠近 位于核糖体大亚基上的多肽合成位 点,而tRNA上的反密码子必须与小 亚基上的mRNA相配对,所以分子中 两个不同的功能基团是最大限度分 离的。
4. 2. 2 tRNA的功能
转录过程是信息从一种核酸分子 (DNA)转移到另一种结构上极为相 似的核酸分子(RNA)的过程,信息 转移靠的是碱基配对。
C

(Thr,T (Asn,N (Ser,
(Ile,I


S)

异亮氨
苏氨酸
赖氨酸
精氨酸
A

(Thr,T (Lys,K (Arg,
(Ile,I


R)

甲硫氨
苏氨酸
赖氨酸
精氨酸
G

(Thr,T (Lys,K (Arg,
(Met,


R)
M)
缬氨酸
丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸
U
(Val, (Ala,A (Asn,N (Gly,
亮氨酸
脯氨酸
谷氨酰胺 精氨酸
A
(Leu, (Pro,P (Gln,Q (Arg,
L)


R)
亮氨酸
脯氨酸
谷氨酰胺 精氨酸
G
(Leu, (Pro,P (Gln,Q (Arg,
L)


R)
异亮氨
苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸
U

(Thr,T (Asn,N (Ser,
(Ile,I


S)

A
异亮氨
苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸
V)


G)

分子生物学课程教学大纲

分子生物学课程教学大纲

分子生物学课程教学大纲课程名称:分子生物学(Molecular Biology)课程编号:1313072215课程类别:专业课总学时数:68 课内实验时数:18学分:3.5开课单位:生命科学学院生物技术教研室适用专业:生物技术适用对象:本科(四年)一、课程的性质、类型、目的和任务分子生物学为高等学校生物技术专业学生必修的一门专业基础课,是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科,主要研究核酸、蛋白质等生物大分子的功能、形态结构特征及其重要性和规律性的科学,是人类从分子水平上真正揭开生物世界的奥秘,由被动地适应自然界转向主动地改造和重组自然界的基础学科。

通过分子生物学的教学,应使学生了解分子生物学的发展历史以及最新研究成果;熟练掌握DNA的结构与功能、RNA在蛋白质合成中的功能、蛋白质的结构与功能、遗传密码及基因表达调控的本质;了解现代分子生物学基本研究方法,并能运用分子生物学的理论知识分析、研究和解决问题,为进一步学习有关专业课程及从事基因工程领域的研究工作奠定基础。

二、本课程与其它课程的联系与分工从学科角度来讲,分子生物学涵盖面非常广,与生物学、生物化学和细胞生物学、遗传学等生命科学课程有交叉,《生物化学》是先修课程。

三、教学内容及教学基本要求[1]表示“了解”;[2]表示“理解”或“熟悉”;[3]表示“掌握”;△表示自学内容;○表示略讲内容;第一章绪论第一节引言创世说与进化论[1];细胞学说[2];经典的生物化学和遗传学[3];DNA的发现[2]第二节分子生物学简史[1]第三节分子生物学研究的主要内容分子生物学的含义[3];DNA重组技术、基因工程技术概念[3];分子生物学研究的主要内容[3]第四节展望分子生物学的一些分支学科[1];分子生物学发展的趋势[1]重点:分子生物学的含义和研究内容难点:分子生物学的研究内容教学手段:多媒体教学教学方法:讲授法作业:1.简述阵德尔、摩尔根和沃森等人对分子生物学发展的主要贡献。

第四章蛋白质的翻译

第四章蛋白质的翻译

摆动假说:
在密码子与反密码子的配对中,前两对严格遵守碱基配对原则,第三 对碱基有一定的自由度,可以“摆动”,因而使某些tRNA可以识别1个 以上的密码子;
如果有几个密码子同时编码一个氨基酸,凡是第一、二位碱基不同的 密码子都对应于各自独立的tRNA。原核有30-45种tRNA,真核有50种 tRNA。 I: Inosine is formed by deamination of adenosine after tRNA synthesis
本章讲授内容: 4.1 遗传密码-----三联子 4.2 tRNA的结构、功能及种类 4.3 核糖体的结构及功能 4.4 蛋白质合成的生物学机制 4.5 蛋白质的运转机制
基因的表达过程:
蛋白质的生物合成是一个比DNA复制和转录更为复杂的过程
基本概念 翻译是指将mRNA链上的核苷酸从一个特定的起始位点开始,
第二步,氨酰基转移到tRNA 3’末端腺苷残基上,与其2’或3’羟基结合。 E-AA-AMP + tRNA→AA-tRNA + E + AMP
4.3 核糖体
核糖体像一个能沿mRNA模板移动 的工厂,执行着蛋白质合成的功能。 它是由几十种蛋白质和几种核糖体 RNA组成的亚细胞颗粒。
5
翻译时从起始密码子AUG开始,沿着mRNA的5′→3′的方向连续 阅 读密码子,直至终止密码子为止,生成一条具有特定氨基酸序列 的多肽链 。
新生的多肽链中氨基酸的组成和排列顺序决定于其DNA碱基组成 及其顺序。因此,作为基因产物的蛋白质最终是受基因控制的。
4.1.1 三联子密码及其破译
遗传密码的破译—确定代表每种氨基酸的具体遗传密码。蛋白质 的氨基酸序列是由mRNA的核苷酸序列决定的,所以,要知道它们 之间的关系就要弄清核苷酸和氨基酸数目的对应关系。

第四章 从mRNA到蛋白质

第四章 从mRNA到蛋白质
核糖体存在于每个进行蛋白质合成的细胞中。虽 然在不同生物内其大小有别,但组织结构基 本相同,而且执行的功能也完全相同。
核糖体是一个致密的核糖核蛋白颗粒,可以解 离为两个亚基,每个亚基都含有一个相对分子质 量较大的rRNA和许多不同的蛋白质分子。
原核生物核糖体由约2/3的RNA及1/3的蛋白质 组成。
编码蛋白质氨基酸序列的各个三 联体密码连续阅读,密码间既无间隔 也无重叠。
从mRNA 5端起始密码子AUG到3端终止 密码子之间的核苷酸序列,各个三联体密码连续 排列编码一个蛋白质多肽链,称为开放阅读框架 (open reading frame, ORF)。
➢ 简并性与兼职性 简并性:
许多氨基酸对应的密码子不止一种。 遗传密码中,除色氨酸和甲硫氨酸仅有一 个密码子外,其余氨基酸有2~4个或多至6 个密码子为之编码。
Tyr-tRNA 阅读 UAG 密码子
AUG UUG UAA AAC
AUG UAG UAA
释放因子
AUG UAG UAA
UAC
AUC
AUG
抑制突变
Leu
Tyr
Tyr
图 14-17 带有突变反密码子的 tRNA 可抑制无义突变
基因
SupD(su1) SupE(su2) SupF(su3) SupC(su4) SupG(su5) SupU(su7)
TψC常由5bp的茎和7Nt和环组成。 此臂负责和核糖体上的rRNA 识别结合;
三叶草二级结构具有四个臂
L 型三 维结构两个双螺旋区相互垂直
3’
5’
氨基酸茎
D环
TψC 环
可变环
TψC 环 D环
氨基酸茎 3’
5’
可变环
反密码子环

【高中生物】必修二第四章第1节《基因指导蛋白质的合成》教案

【高中生物】必修二第四章第1节《基因指导蛋白质的合成》教案

2、学案导第四章第1节基因指导蛋白质的合成、教材分析:本节是第四章学习的基础,也是本章教学的难点所在。

本节内容不仅抽象复杂,而且涉及的物质种类非常多,主干知识是遗传信息的转录和翻译的过程,侧枝内容是DNA与RNA结构的比较、核糖与脱氧核糖的比较、三种不同种类的RNA以及遗传密码的组成。

在处理主干和侧枝内容关系时,要合理分配时间,明确不同层次的教学要求。

二、教学目标1、知识目标:⑴概述遗传信息的转录和翻译过程⑵理解遗传信息与“密码子”的概念⑶运用数学方法,分析碱基与氨基酸的对应关系2、能力目标⑴培养学生的逻辑思维能力,使学生掌握一定的科学研究方法。

⑵理解结构与功能相适应的生物学原理。

⑶通过指导学生设计并制作蛋白质合成过程的活动模具,培养学生的创新意识和实践能力。

三、教学重难点重点:遗传信息的转录和翻译过程难点:遗传信息的翻译过程四、学情分析通过第二、三章的学习,学生对基因是什么以及基因能够决定生物体性状有了一定的科学认识,并已经对基因究竟是如何起作用的产生了浓厚的兴趣,教师可充分利用开头的“问题探讨”、本节的插图,设计一些深入浅出、环环相扣的问题来引导学生进行阅读、思考、讨论,让学生从中体会科学探究的方法和乐趣。

五、教学方法1、教师讲述、举例、图示、启发与学生阅读、思考、讨论探索相结合。

六、课前准备1、学生的学习准备:完成课前预习学案,提出疑惑2、教师的教学准备:课前预习学案、课内探究学案、课后训练与提高、基因控制蛋白质合成的多媒体课件、信使RNA和转运RNA结构对比图片七. 课时安排:2课时八. 教学过程第一课时㈠预习检查、总结疑惑㈡情境导入、展示目标,〖问〗当我们认识到基因的本质后,能不能利用这一认识,分析现实生活中一些具体的问题呢?例如,在现实生活中,我们能不能像电影《侏罗纪公园》中描述的那样,利用恐龙的DNA,使恐龙复活呢?如果能利用恐龙的DNA使恐龙复活,你认为主要要解决什么问题?引导组织学生阅读P61第4章的章图。

分子生物学重点完整版

分子生物学重点完整版

第一章绪论1953年,Watson和Crick提出双螺旋模型。

1983年,美国遗传学家McClintock由于在50年代提出并发现了可移动的遗传因子而获得诺贝尔生理学奖或医学奖。

第二章染色体与DNA染色体组成:(1)组蛋白:H1、H2A、H2B、H3、H4。

(2)非组蛋白(3)DNA(4)RNA染色体包装:①核小体:200bp左右DNA分子盘绕在H2A、H2B、H3、H4各两分子生成的八聚体外,H1位于核小体外。

7②螺线管:染色细丝盘绕成而成,每一个螺旋包含6个核小体。

6③超螺旋:30个30nm螺线管缠绕而成。

40④染色体:超螺旋圆筒进一步压缩。

5真核生物基因组特点:①基因组庞大;②基因组存在大量重复序列;③大部分为非编码序列;④转录产物为单顺反子;⑤断裂基因,有内含子结构;⑥存在大量顺式作用元件;⑦存在大量的DNA多样性,包括单核苷酸多态性和串联重复序列多态性;⑧具有端粒结构。

C值:生物单倍体基因组DNA的总量。

原核生物基因组特点:①结构简练;②存在转录单元;③有重叠基因。

DNA的一级结构:4种核苷酸的连接及其排列顺序,表示该DNA分子的化学构成。

DNA的二级结构:两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构。

①右手螺旋:A-DNA:与B-DNA比大沟变窄,小沟变宽。

每圈螺旋11个碱基对B-DNA:是大多数DNA的构象。

相邻碱基对平面之间的距离为0.34nm,即顺中心轴方向,每个0.34nm有一个核苷酸,以3.4nm为一个结构重复周期,双螺旋的直径为2.0nm。

②左手螺旋:Z-DNA:每圈螺旋含12对碱基,大沟平坦,小沟深而窄,核苷酸构象順反相间,螺旋骨架成呈Z字形。

DNA的变性:DNA溶液温度接近沸点或者pH较高时,DNA双链的氢键断裂,最后完全变成单链的过程。

复性是热变性的DNA经缓慢冷却,从单链恢复成双链的过程。

Tm值:DNA在260nm处吸光度最大。

将吸光度相对温度变化绘制曲线,吸光度增大到最DNA的解链温度(熔点)。

分子生物学思考题

分子生物学思考题

分子生物学思考题绪论1.简述孟德尔、摩尔根和Wstson等人对分子生物学发展的主要贡献。

2.写出DNA、mRNA和siRNA的英文全名。

3.试述“有其父必有其子”的生物学本质。

4.早期主要有哪些实验证实DNA是遗传物质?写出这些实验的主要步骤。

5.定义重组DNA技术。

6.说出分子生物学的主要研究内容。

7.你认为本世纪初叶分子生物学将在哪些领域取得进展?第2章(染色体与DNA)1.染色体具备哪些作为遗传物质的特征?2.简述真核细胞内核小体的结构特点。

3.请列举3项实验证据来说明为什么染色质中DNA与蛋白质分子是相互作用的。

4.简述DNA的一、二、三级结构。

5.简述组蛋白都有哪些类型的修饰,其功能分别是什么?6.原核生物DNA具有哪些不同于真核生物DNA的特征?7.DNA双螺旋结构模型是有谁提出的?简述其发现的主要实验依据及其在分子生物学发展中的重要意义。

8.DNA以何种方式进行复制?如何保证DNA复制的准确性?9.简述原核生物DNA的复制特点。

10.什么是DNA的Tm值?它受哪些因素的影响?11.DNA复制时为什么前导链是连续复制,而后随链是以不连续的方式复制?请以大肠杆菌为例简述后随链复制的各个步骤。

12.真核生物DNA的复制在哪些水平上受到调控?13.细胞通过哪几种修复系统对DNA损伤进行修复?14.什么是转座子?可分为哪些种类?15.什么是SNP?SNP作为第三代遗传标记的优点。

第三章(生物信息的传递——从DNA到RNA)1.什么是编码链和模板链?2.简述RNA的种类及其生物学作用。

3.RNA的结构特点。

4.简述RNA转录的概念及其基本过程。

5.请比较复制与转录的异同点。

6.大肠杆菌的RNA聚合酶由哪些组成成分?各个亚基的作用?7.什么是闭合复合物、开链复合物及三元复合物?8.简述o因子的作用。

9.什么是Pribnow box?它的保守序列是什么?10.什么是上升突变?什么是下降突变?11.简述原核生物和真核生物mRNA的区别。

现代分子生物学(第4版)_课后思考题答案

现代分子生物学(第4版)_课后思考题答案

第一章绪论1.染色体具有哪些作为遗传物质的特征?答:①分子结构相对稳定;②能够自我复制,使亲子代之间保持连续性;③能够指导蛋白质的合成,从而控制整个生命过程;④能够产生可遗传的变异。

2.什么是核小体?简述其形成过程。

答:由DNA和组蛋白组成的染色质纤维细丝是许多核小体连成的念珠状结构。

核小体是由H2A,H2B,H3,H4各两个分子生成的八聚体和由大约200bp的DNA组成的。

八聚体在中间,DNA分子盘绕在外,而H1则在核小体外面核小体的形成是染色体中DNA压缩的第一阶段。

在核小体中DNA盘绕组蛋白八聚体核心,从而使分子收缩至原尺寸的1/7。

200bpDNA完全舒展时长约68nm,却被压缩在10nm的核小体中。

核小体只是DNA压缩的第一步。

核小体长链200bp→核酸酶初步处理→核小体单体200bp→核酸酶继续处理→核心颗粒146bp3简述真核生物染色体的组成及组装过程答:组成:蛋白质+核酸。

组装过程:1,首先组蛋白组成盘装八聚体,DNA缠绕其上,成为核小体颗粒,两个颗粒之间经过DNA连接,形成外径10nm的纤维状串珠,称为核小体串珠纤维;2,核小体串珠纤维在酶的作用下形成每圈6个核小体,外径30nm 的螺线管结构;3,螺线管结构再次螺旋化,形成超螺旋结构;4,超螺线管,形成绊环,即线性的螺线管形成的放射状环。

绊环在非组蛋白上缠绕即形成了显微镜下可见的染色体结构。

4. 简述DNA的一,二,三级结构的特征答:DNA一级结构:4种核苷酸的的连接及排列顺序,表示了该DNA分子的化学结构DNA二级结构:指两条多核苷酸链反向平行盘绕所生成的双螺旋结构DNA三级结构:指DNA双螺旋进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构6简述DNA双螺旋结构及其在现代分子生物学发展中的意义(1)DNA双螺旋是由两条互相平行的脱氧核苷酸长链盘绕而成的,多核苷酸的方向由核苷酸间的磷酸二酯键的走向决定,一条是5---3,另一条是3-----5。

第四章 生物信息的传递(下)--从mRNA到蛋白质习题答案

第四章 生物信息的传递(下)--从mRNA到蛋白质习题答案

第四章生物信息的传递(下)--从RNA到蛋白质习题一名词解释1.密码子(codon)2.同义密码子(synonymous codon)3.反密码子(anticodon)4.信号肽(signal peptide)5.简并密码(degenerate code)6.氨酰基部位(aminoacyl site)7.肽酰基部位(peptidy site)8.肽基转移酶(peptidyl transferase)9.氨酰- tRNA合成酶(amino acy-tRNA synthetase)二英文缩写符号1.IF(initiation factor):2.EF(elongation factor):3.RF(release factor):4.hnRNA(heterogeneous nuclear RNA):5.fMet-tRNA f :6.Met-tRNA i :三填空题1.蛋白质的生物合成是以______作为模板,______作为运输氨基酸的工具,_____作为合成的场所。

2.细胞内多肽链合成的方向是从_____端到______端,而阅读mRNA的方向是从____端到____端。

3.核糖体上能够结合tRNA的部位有_____部位,______部位。

4.蛋白质的生物合成通常以_______作为起始密码子,有时也以_____作为起始密码子,以______,______,和______作为终止密码子。

5.SD序列是指原核细胞mRNA的5ˊ端富含_____碱基的序列,它可以和16SrRNA的3ˊ端的_____序列互补配对,而帮助起始密码子的识别。

6.原核生物蛋白质合成的起始因子(IF)有_____种,延伸因子(EF)有_____种,终止释放(RF)有_____种;而真核生物细胞质蛋白质合成的延伸因子通常有_____种,终止释放因子有_____种。

7.原核生物蛋白质合成中第一个被掺入的氨基酸是_____。

8.某一tRNA的反密码子是GGC,它可识别的密码子为_____和_____。

mrna到蛋白质的过程 -回复

mrna到蛋白质的过程 -回复

mrna到蛋白质的过程-回复mRNA到蛋白质的过程作为生命体的基本单位,蛋白质在构建和维持生物体的结构和功能上扮演着至关重要的角色。

在细胞内,蛋白质的合成是通过转录和翻译两个过程完成的。

本文将一步一步地回答“mRNA到蛋白质的过程”,让我们一起来了解这个复杂而又精妙的过程。

第一步:转录转录是指在细胞核中,DNA的部分序列被转录成为mRNA的过程。

转录是由酶类分子酶(RNA polymerase)在DNA模板上进行的,可以分为三个阶段。

1.1 识别与结合在转录的开始阶段,酶分子酶会扫描整个DNA链,直到找到一个特殊的序列,称为启动子(promoter)。

启动子位于转录开始点的上游区域,有助于招募酶分子酶并提供适当的环境。

一旦酶分子酶识别到启动子,它会结合到启动子上,并使转录起始点位于其活性中心内。

1.2 合成RNA链一旦酶分子酶与启动子结合,转录过程就开始了。

酶分子酶会解开DNA 的双螺旋结构,使得DNA的一个链作为模板,合成一个互补的RNA 链。

酶分子酶在进行转录的同时,也会修复已合成的RNA链。

修复过程确保mRNA分子的质量和完整性。

1.3 终止转录当酶分子酶到达能够指示转录终止的终止子(terminator)结构时,它会停止转录并与合成的mRNA解离。

终止子结构可以通过一些DNA序列特征(如反向重复序列)识别和解读。

第二步:剪接一旦mRNA被合成出来,它仍然包含着一些不具有编码功能的区域,称为内含子(intron)。

剪接是一个核内过程,在这个过程中,未被翻译的内含子会被去除,并将其他区域(外显子,exon)连接起来。

剪接的发生是在核糖核蛋白颗粒(small nuclear ribonucleoprotein particles,snRNPs)的帮助下进行的。

这些核糖核蛋白颗粒是由RNA 与蛋白质共组成的复合物,它们在剪接过程中起到了关键的作用。

剪接的结果是在mRNA分子中删除了内含子,只保留下了外显子序列,从而产生了一个成熟的mRNA分子,称为转录后修饰的mRNA (transcripted mRNA)。

第四章生物信息的传递(下)---从mRNA到蛋白质-P

第四章生物信息的传递(下)---从mRNA到蛋白质-P
▪ 蛋白质合成是一个需能反应,要有各种高能化合物 的参与。细胞用来进行合成代谢的总能量的90%消 耗在蛋白质合成过程中。
▪ 在真核生物细胞核内合成的mRNA,要运送 到细胞质,才能翻译生成蛋白质。
▪ 所谓翻译是指将mRNA链上的核苷酸从一个 特定的起始位点开始,按每3个核苷酸代表一 个氨基酸的原则,依次合成一条多肽链的过 程。
▪ 无义突变的校正tRNA会与释放因子 竞争识别密码子;错义突变的校正 tRNA则与该密码的正常tRNA竞争。 这些都会影响校正的效率。
▪ 无义突变的校正基因tRNA不仅能校 正无义突变,也会抑制该基因3’末 端正常的终止密码子,导致翻译过 程的通读,合成更长的蛋白质,这 对细胞会造成伤害。
▪ 一个基因错义突变的校正也可能使另一 个基因错误翻译,因为如果一个校正 tRNA在突变位点通过取代一种氨基酸 的方式校正了一个突变,它也可以在另 一位点这样做,从而在正常位点上引入 与前述突变位点对应的氨基酸,造成错 误。
1·起始tRNA和延伸tRNA
▪ 有一类能特异地识别mRNA模板上起始密 码子的tRNA叫起始tRNA,其他tRNA统称 为延伸tRNA。
▪ 原核生物起始tRNA携带甲酰甲硫氨酸 (fMet),原核生物中Met-tRNAfMet必须首先 甲酰化生成fMet一tRNAfMet才能参与蛋白 质的生物合成。
▪ 受体臂:链两端碱基序列互补形成的杆状结 构;3’端有未配对的3~4个碱基;3’端的 CCA,最后一个碱基2'烃基可被氨酰化。
▪ TψC臂:其中ψ表示拟尿嘧啶,是tRNA分子 所拥有的不常见核苷酸。
▪ 反密码子臂:位于套索中央有三联反密码子。
▪ D臂:含有二氢尿嘧啶。

5’ 酪氨酰- tRNA

2013-2014现代文理学院分子生物学章节练习题第4章练习题

2013-2014现代文理学院分子生物学章节练习题第4章练习题

第四章生物信息的传递下-从mRNA到蛋白质练习题一、选择题【单选题】1.下列氨基酸活化的叙述哪项是错误的A.活化的部位是氨基酸的α-羧基B.活化的部位是氨基酸的α-氨基,C.活化后的形式是氨基酰-tRNAD.活化的酶是氨基酰-tRNA合成酶E.氨基酰tRNA既是活化形式又是运输形式2.氨基酰tRNA的3’末端腺苷酸与氨基酸相连的基团是A.1’-OHB.2’-磷酸C.2’-OHD. 3’-OH,E.3’-磷酸5.代表氨基酸的密码子是A.UGAB.UAGC.UAAD.UGGE.UGA和UAG6.蛋白质生物合成中多肽链的氨基酸排列顺序取决于A.相应tRNA专一性B.相应氨基酰tRNA合成酶的专一性C.相应mRNA中核苷酸排列顺序D.相应tRNA上的反密码子E.相应rRNA的专一性9.能出现在蛋白质分子中的氨基酸哪一种没有遗传密码A.色氨酸B.甲硫氨酸C.羟脯氨酸D.谷氨酰胺E.组氨酸11.下述原核生物蛋白质翻译特点错误的是A.翻译与转录偶联进行B.各种RNA中mRNA半寿期最短C.起始阶段需A TPD.有三种释放因子分别起作用E.合成场所为70S核糖体18.氨基酰-tRNA合成酶的特点是A.存在于细胞核内B.只对氨基酸的识别有专一性C.只对tRNA的识别有专一性D.催化反应需GTPE.对氨基酸、tRNA的识别都有专一性23.蛋白质合成时肽链合成终止的原因是A.已达到mRNA分子的尽头B.特异的tRNA识别终止密码子C.释放因子能识别终止密码子并进入A位D.终止密码子本身具酯酶作用,可水解肽酰基与tRNA之间的酯键E.终止密码子部位有较大阻力,核糖体无法沿mRNA移动24.下列关于翻译的描述错误的是A.氨基酸必须活化成活性氨基酸B.氨基酸的羧基端被活化C.活化的氨基酸被搬运到核糖体上D.体内所有的氨基酸都有相应的密码E.tRNA的反密码子与mRNA上的密码子按碱基配对原则反向结合1、单项选择题参考答案及解析:1.B 2.D 3.C 信号肽是指用于指导蛋白质的跨膜转移(定位)的N-末端的氨基酸序列(有时不一定在N端)一般由15~30个氨基酸组成。

mrna到蛋白质的过程 -回复

mrna到蛋白质的过程 -回复

mrna到蛋白质的过程-回复mRNA到蛋白质的过程是生物学中一个非常重要且复杂的过程,称为蛋白质合成。

这个过程经历了多个步骤,包括转录与翻译。

在这篇文章中,我们将逐步回答这个问题。

首先,我们来介绍转录的过程。

转录是指在细胞核中将DNA的信息转录成为mRNA的过程。

DNA中的基因编码着特定的蛋白质合成所需的氨基酸序列。

转录是由一个重要的酶- RNA聚合酶催化的。

当细胞需要合成蛋白质时,RNA聚合酶会解开DNA双螺旋结构并复制其中的一条链,这个复制的过程中就是RNA的合成。

这条RNA链被称为mRNA。

转录是一个复杂的过程,需要多个辅助蛋白质的作用。

转录开始时,RNA聚合酶识别并结合到DNA上的起始位点。

这个识别是通过RNA聚合酶上的一段特定序列与DNA上的启动子相互作用来实现的。

启动子是基因上的一个特定区域,它包含了调控基因表达所需的序列。

一旦RNA聚合酶与起始位点结合,其会开始向DNA链上滑动并聚合核苷酸到正在复制的mRNA链上。

所合成的mRNA链与DNA链呈互补关系,信使RNA链与非编码DNA链的进一步复制分离。

在这个复制的过程中,还有一些其他蛋白质的作用。

例如转录因子是一类能够通过与启动子结合促进或阻碍RNA聚合酶结合的蛋白质。

另外,拷贝酶在复制mRNA链时起到保护作用,防止其被快速降解。

当mRNA链的复制完成后,它会脱离DNA链并进入到细胞质中。

这是mRNA的转录过程的第一个阶段。

接下来介绍翻译的过程。

翻译是指将mRNA上的信息转化为蛋白质的过程,发生在细胞质中的细胞器—核糖体中。

核糖体是由许多蛋白质和rRNA 组成的复合物。

在细胞质中,mRNA会被核糖体上的一类特殊RNA分子tRNA识别。

tRNA分子是一类具有特定氨基酸的RNA分子,它们能够通过与mRNA 上的三个碱基序列(称为密码子)互补结合,并将自己携带的氨基酸交付给正在合成的蛋白质链。

这个过程由特异的酶tRNA合成酶催化。

每个tRNA分子携带着一个特定的氨基酸,并且在tRNA的一端含有与mRNA 上的密码子相互匹配的一段称为反密码子的序列,从而使tRNA能够选择性地与mRNA上的特定密码子结合。

第四章 生物信息的传递(下)2

第四章 生物信息的传递(下)2

“Large” 50S subunit
tRNA (3 bound)
“Small” 30S subunit

真核生物中,所有正在进行蛋白质合成
的核糖体都不是在细胞质内自由漂浮, 而是直接或间接与细胞骨架结构有关联 或者与内质网膜结构相连的(图4-8)。 细菌核糖体大都通过与mRNA相互作用,
被固定在核基因组上。

图4-8 结合在内质网上的核糖体。左,电 镜下看到的胰腺细胞粗糙内质网;右, 局部放大后的草图。
表4-9 大肠杆菌核糖体基本成分
核糖体
沉降系数 70S
小亚基
30S
大亚基
50S
总体相对分子质量
主要rRNA(碱基数)
2.52×106
9.30×105
1.59×106
16S(1 541) 23S(2 904)
tRNA高级结构上的特点为 我们提供了研究其生物学功 能的重要线索,因为tRNA上 所运载的氨基酸必须靠近位 于核糖体大亚基上的多肽合 成位点,而tRNA上的反密码 子必须与小亚基上的mRNA相 配对,所以分子中两个不同 的功能基团是最大限度分离 的。这个结构形式很可能满 足了蛋白质合成过程中对 tRNA的各种要求而成为tRNA 的通式,研究证实tRNA的性 质是由反密码子而不是它所 携带的氨基酸所决定的。

tRNA的稀有碱基含量非常丰富,约有70 余种。每个tRNA分子至少含有2个稀有 碱基,最多有19个,多数分布在非配对 区,特别是在反密码子3'端邻近部位出 现的频率最高。
4.2.2
tRNA的L形三级结构
酵母和大肠杆菌tRNA的三级结构都呈L形 折叠式。这种结构是靠氢键来维持的,tRNA 的三级结构与AA- tRNA合成酶的识别有关。 通过分子重排产生另一对双螺旋,受体臂 和T ψ C臂的杆状区域构成了第一个双螺旋, D臂和反密码子臂的杆状区域形成了第二个 双螺旋。
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第四章-生物信息传递下-从mRNA 到蛋白质
原核生物中大约有30~45种tRNA,真核细 胞中可能存在50种tRNA。
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二、起始密码子与终止密码子
密码子AUG与N-甲酰甲硫氨酸-tRNA(tRNAfMet) 结合,在原核生物中启动蛋白质结合,因此AUG被 称为起始密码子(initiation codon);
(3)反密码臂(环)位于套索
中央有三联反密码子。
(4)D 臂(环)含有二氢尿嘧啶。
(5)多余臂(环)
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一般tRNA有 76个碱基,大小在 74~95 bp之间, 主要由于D臂和多 余臂的变化引起。
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AUG也是甲硫氨酸的密码子。 E. coli中,其它一些密码子(GUG、UUG、CUG) 也可偶尔与tRNAfMet结合,启动蛋白质合成。
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终止密码子(termination codon):UAA、 UAG、UGA;终止密码子不编码任何氨基酸, 也称为无义密码子(nonsense codon)。
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2)反密码子的第一个碱基决定一个tRNA 能够解读密码子的数目;
I
A/U/C
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3)当一种氨基酸的几个密码子中,有头2个 碱基中任一个是不同的,则必须有不同的 tRNA。
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2、密码的简并性 一个氨基酸由多个密码子编码的现象,称为简并;
在密码子第三位碱基中,C-U、A-G往往可以相互替换;
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除色氨酸和甲硫氨酸只有一个密码子外,其它 18 种氨基酸都有一个以上的密码子。
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二、tRNA的功能
tRNA在蛋白质合成中为每个三联密 码子翻译成氨基酸提供了接合体,为准 确无误地将所需氨基酸运送到核糖体上 提供了运送载体,它又被称为第二遗传 密码。
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第四章 生物信息的传递(下) 从mRNA到蛋白质
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➢ 翻译:是指将mRNA链上的核苷酸从一 个特定的起始位点开始,按每3个核苷 酸代表一个氨基酸的原则,依次合成一 条多肽链的过程。
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一、遗传密码的特点
1、密码的连续性 从mRNA的5'端起始密码子开始,一
个密码子接一个密码子连续地阅读直到3’ 终止密码子,密码子间无间断也无重复, 因此密码子具有连续性。
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一、tRNA的结构 二级结构:三叶草形
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tRNA上的手臂:
(1)受体臂:链两端碱基序列互
补形成的杆状结构;3’端有未配对的
5
3~4个碱基;3’端的CCA,最后一
'
个碱基2‘自由羟基可被氨酰化。
(2)TψC 臂(环)其中ψ表示
拟尿嘧啶,是tRNA分子所拥有的不 常见核苷酸。
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第一节 遗传密码
密码(codon):也叫三联子密码, mRNA上代表一个氨基酸或蛋白质合成 及终止信号的核苷酸三联体。
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可译框架(open reading frame,ORF): 又叫可读框,指由起始密码子开始,到终止 密码子结束的核苷酸序列。
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➢ 核糖体是蛋白质合成的场所。 ➢ mRNA是蛋白质合成的模板。 ➢ 转移RNA(transfer RNA,tRNA)是模板与氨基
酸之间的接合体。 ➢ 在合成的各个阶段有许多蛋白质、酶和其他生
物大分子参与。
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蛋白质的合成
第一节 遗传密码 第二节 tRNA 第三节 核糖体 第四节 蛋白质合成的生物学机制 第五节 蛋白质转运机制
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tRNA 序列包含许多稀有碱基,主要通过 四种标准碱基修饰而来。
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tRNA三级结构
tRNA 折叠为L 形,与氨基酸 结合的受体臂 与反密码环相 互远离,分别 位于两端;
不同的tRNA形 状大体相同又 有所差异。
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小结
一、遗传密码(genetic code)的破译 二、遗传密码的特点 三、起始密码子与终止密码子
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第二节 tRNA
tRNA的共同特征: 1、存在经过修饰的特殊碱基 2、3' 端均为CCA-OH
又因为在支原体中,终止密码子UGA用来编码色 氨酸,在嗜热四膜虫中,终止密码子UAA用来编 码谷氨酰胺。所以密码子具有特殊性。
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4、密码子与反密码子的相互作用 (摇摆假说)
1)mRNA 上密码子第一、二碱基与tRNA上反密码子 相应碱基形成强配对;密码专一性主要是由于这两个 碱基的作用;
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同义密码子:对应同一个氨基酸的密码子称为 同义密码子。
密码子的种类与相应氨基酸在蛋白质中的 频率有一定的相关性。只有精氨酸例外。(Pg 113,图4-3)
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3、密码的通用性与特殊性
遗传密码无论在体内还是体外,也无论是对病毒、 细菌、动物还是植物而言都是适用的,所以密码子 具有通用性。
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