蛋白质的合成.ppt
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第十一章蛋白质的生物合成ppt课件
一、翻译模板mRNA及遗传密码
（一） mRNA是遗传信息的携带者 遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺
反子(cistron)。 原核细胞中数个结构基因常串联为一个转
录单位，转录生成的mRNA可编码几种功 能相关的蛋白质，为多顺反子(polycistron)。 真核mRNA只编码一种蛋白质，为单顺反 子(single cistron) 。
翻译的延长(elongation)
翻译的终止(termination )
一、原核生物的翻译过程
（一） 起始阶段
1.核蛋白体大小 30S 亚基分离； 50S
2.mRNA与小亚
IF-3
IF-1
30S + 50S
解聚
mRNA
基结合； 3.起始氨基酰-
IF-2，GTP
AUG
tRNA与小亚基
fMet
fMet
溶酶体蛋白 Man-6-P（甘露糖-6-磷酸）
分泌蛋白的靶向输送
真核细胞分泌蛋白等前体合成后靶向输送过 程首先要进入内质网。
信号肽(signal peptide)－－
各种新生分泌蛋白的N端有保守的氨基酸序 列称信号肽。
信号肽的一级结构
信号肽引导真核分泌蛋白进入内质网
EF-Ts 调节亚基
EF-1-βγ
有转位酶活性，促进mRNA-肽 EFG 酰-tRNA由A位前移到P位，促
进卸载tRNA释放
EF-2
1.进位
又称注册(registration)
指根据mRNA下 一组遗传密码指导， 使相应氨基酰-tRNA 进入核蛋白体A位。
Tu TGsTP
Tu GDP
Ts GTP
遗 传 密 码 表
目录
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)。
基因指导蛋白质的合成pptppt
02 转录过程
CHAPTER
DNA解旋
DNA双螺旋结构在转录过程中 需要被解开，以暴露出基因的 遗传信息。
DNA解旋由特定的解旋酶催化 ，解旋过程需要消耗能量。
解开的DNA双链中，一条链作 为RNA聚合酶的模板，用于指 导RNA的合成。
RNA聚合酶的作用
RNA聚合酶是转录过程中的核心 酶，负责催化RNA的合成。
的过程。
去糖基化
02
将糖链从糖蛋白上移除，恢复蛋白质原始结构和功能的过程。
糖基化与去糖基化的意义
03
糖蛋白在细胞识别、信号转导、物质运输等方面发挥重要作用
。
06 蛋白质合成的异常与疾病
CHAPTER
基因突变导致的蛋白质合成异常
总结词
基因突变可以导致蛋白质合成异常，进而引发各种疾病。
详细描述
基因突变是指基因序列中发生的碱基替换、插入或缺失等 变化，这些变化可能导致蛋白质合成过程中出现错误，从 而引发各种疾病，如癌症、遗传性疾病等。
RNA聚合酶能够识别DNA模板链 上的特定序列，即启动子和终止
子。
在RNA聚合酶的作用下，核糖核 苷酸按照DNA模板链上的指令顺
序，逐个加到转录起始位点的 RNA链上。
转录产物的加工和修饰
转录产物为原始的RNA分子，需要经过一系列的加工和修饰才能成为成 熟的RNA分子。
加工和修饰包括去除内含子、修剪和加尾等过程，这些过程由特定的酶 催化完成。
实例
某些癌症的发生与基因突变密切相关，如肺癌、肝癌等。 这些基因突变可能导致相关蛋白质合成异常，进而引发癌 症。
蛋白质合成过程中的错误引发疾病
总结词
蛋白质合成过程中出现的错误可能导致疾病的发生。
蛋白质生物合成PPT课件演示教学.ppt
缬 脯 苏 天冬
缬 丙 酪 甘
缬 丙 丝 精
3. 简并性(degeneracy)
1. 核糖体大小亚基分离； 2. 核糖体小亚基结合于mRNA的起始密码子附近； 3. fMet-tRNAfMet结合在核糖体P位 ； 4. 核糖体大亚基结合形成起始复合物。
一、翻译起始复合物的装配启动肽链合成
（a）起始复合物的装配过程；（b）rRNA识别mRNA的核糖体结合位点，保证翻译起始在起始密码子处
密码子（codon）
起始密码子和终止密码子：
遗传密码表
遗传密码的特点
1. 方向性(directional)
翻译时遗传密码的阅读方向是5→3，即读码从mRNA的起始密码子AUG开始，按5→3的方向逐一阅读，直至终止密码子。
N
C
肽链延伸方向
5
3
读码方向
2. 连续性(non-punctuated)
23S-rRNA 5S-rRNA
18S-rRNA
28S-rRNA 5.8S-rRNA 5S-rRNA
蛋白质
rpS 21种
rpL 36种
rpS 33种
rpL 49种
不同细胞核蛋白体的组成
核蛋白体的组成
核糖体在翻译中的功能部位
四、肽链生物合成需要酶类和 蛋白质因子
氨基酰-tRNA合成酶(aminoacyltRNA synthetase)，催化氨基酸的活化； 转肽酶(peptidase)，催化核蛋白体P位上的肽酰基转移至A位氨基酰-tRNA的氨基上，使酰基与氨基结合形成肽键;并受释放因子的作用后发生变构，表现出酯酶的水解活性，使P位上的肽链与tRNA分离； 转位酶(translocase)，催化核蛋白体向mRNA3’-端移动一个密码子的距离，使下一个密码子定位于A位。
缬 丙 酪 甘
缬 丙 丝 精
3. 简并性(degeneracy)
1. 核糖体大小亚基分离； 2. 核糖体小亚基结合于mRNA的起始密码子附近； 3. fMet-tRNAfMet结合在核糖体P位 ； 4. 核糖体大亚基结合形成起始复合物。
一、翻译起始复合物的装配启动肽链合成
（a）起始复合物的装配过程；（b）rRNA识别mRNA的核糖体结合位点，保证翻译起始在起始密码子处
密码子（codon）
起始密码子和终止密码子：
遗传密码表
遗传密码的特点
1. 方向性(directional)
翻译时遗传密码的阅读方向是5→3，即读码从mRNA的起始密码子AUG开始，按5→3的方向逐一阅读，直至终止密码子。
N
C
肽链延伸方向
5
3
读码方向
2. 连续性(non-punctuated)
23S-rRNA 5S-rRNA
18S-rRNA
28S-rRNA 5.8S-rRNA 5S-rRNA
蛋白质
rpS 21种
rpL 36种
rpS 33种
rpL 49种
不同细胞核蛋白体的组成
核蛋白体的组成
核糖体在翻译中的功能部位
四、肽链生物合成需要酶类和 蛋白质因子
氨基酰-tRNA合成酶(aminoacyltRNA synthetase)，催化氨基酸的活化； 转肽酶(peptidase)，催化核蛋白体P位上的肽酰基转移至A位氨基酰-tRNA的氨基上，使酰基与氨基结合形成肽键;并受释放因子的作用后发生变构，表现出酯酶的水解活性，使P位上的肽链与tRNA分离； 转位酶(translocase)，催化核蛋白体向mRNA3’-端移动一个密码子的距离，使下一个密码子定位于A位。
第11章 蛋白质的生物合成(共96张PPT)
携带Met的tRNA有两种：
甲硫氨酸tRNAm：tRNAmMet 甲酰甲硫氨酸tRNAf：tRNAfMet
甲酰FH4
蛋白质生物合成：
原核细胞以fMet- tRNAf为起点； 真核细胞以Met- tRNAm为起点
甲酰基转移酶
甲酰甲硫 氨酰tRNAf
（2）起始
1 核糖体大小亚基分离 2 mRNA在核糖体小亚基定位结合 3 起始氨基酰-tRNA与起始密码子结合 4 核糖体大亚基结合，形成70S起始复合物
内含肽与外显肽基因进行同步转录和翻译，当翻译形成蛋白质前体 后，内含肽具有自我催化功能，可从蛋白质中自体切除，形成成熟 的具有活性的蛋白。
内含肽剪接是自我催化，机制不详。
2．二硫键的形成
mRNA中没有胱氨酸的密码子，而不少蛋白质都含有二硫 键，这是蛋白质合成后通过两个半胱氨酸的氧化作用生成的。
核糖体亚基
rRNAs
蛋白
RNA的特异顺序和功能
细菌
70S 50S 23S=2904b 31种(L1-L31）含CGAAC和GTψCG互补
2.5×106D
5S=120b
66%RNA 30S 16S=1542b 21种(S1-S21) 16SRNA(CCUCCU)和S-D
顺序(AGGAGG)互补
哺乳动物
一级结构的核苷酸序列。 含量少，占总RNA的5%，容易降解。
开放阅读框
与蛋白质合成的正确起始有关。 避免mRNA被核酸酶降解，增强其稳定性。
遗传密码子（genetic codon）
mRNA分子中，从5’-3’ 每三个相邻的核苷酸组成的三联体，代表某个氨基酸或 其它信息，称为遗传密码子，也称三联体密码子。
U G AC
2. tRNA的功能
蛋白质的生物合成课件.ppt
如何转变?
密码子:mRNA分子中,每三个相邻的核苷酸组
成的三联体代表某一种氨基酸或其它信息,称为 密码子或三联密码.一个氨基酸密码子决定着一 个氨基酸。
遗传密码:mRNA中的核苷酸排列序列与蛋白
质中的氨基酸排列序列的关系。生物的遗传密码
是通用的。
四种核苷酸编成三联体可形成 43个即64个密码子.其中： 1.一个起始密码:AUG
小亚基:沿mRNA结合,沿5’ 3’ 方向移动.
大亚基:受位(A位): 结合氨基酰- tRNA
给位(P位):成肽
给位 (P位)
蛋 苏
大亚基
UGU
5’AUG ACA GUU
受位 (A位)
小亚基
3’
蛋白质生物合成过程
1、准备阶段： 氨基酸的活化与转运。
2、中心环节： 核蛋白体循环-活化氨基酸 在核蛋白体上的缩合组装。
氨基酸的活化与转运
1、反应式：
氨基酰-tRNA合成酶
AA + tRNA + ATP
氨基酰-tRNA+AMP+PPi 2、AA结合位置：
AA的α-羧基与tRNA活末端腺苷酸中 核糖2 ’或3’羟基以酯键相结合。
tRNA-CCA-OH（R-3’-OH）
核蛋白体循环（三阶段）
(1)、起始阶段 (2)、延伸阶段 (3)、终止阶段
基因操纵子调节系统示意图
调节基因 转录
操纵子
控制区
信息区
启动基因 操纵基因 RNA聚合酶
结构基因
DNA
（-）
（+） 转录
翻译
mRNA
阻遏蛋白
诱导剂
翻译 蛋白质
血红素对起始因子-2的调节作用
血红素
密码子:mRNA分子中,每三个相邻的核苷酸组
成的三联体代表某一种氨基酸或其它信息,称为 密码子或三联密码.一个氨基酸密码子决定着一 个氨基酸。
遗传密码:mRNA中的核苷酸排列序列与蛋白
质中的氨基酸排列序列的关系。生物的遗传密码
是通用的。
四种核苷酸编成三联体可形成 43个即64个密码子.其中： 1.一个起始密码:AUG
小亚基:沿mRNA结合,沿5’ 3’ 方向移动.
大亚基:受位(A位): 结合氨基酰- tRNA
给位(P位):成肽
给位 (P位)
蛋 苏
大亚基
UGU
5’AUG ACA GUU
受位 (A位)
小亚基
3’
蛋白质生物合成过程
1、准备阶段： 氨基酸的活化与转运。
2、中心环节： 核蛋白体循环-活化氨基酸 在核蛋白体上的缩合组装。
氨基酸的活化与转运
1、反应式：
氨基酰-tRNA合成酶
AA + tRNA + ATP
氨基酰-tRNA+AMP+PPi 2、AA结合位置：
AA的α-羧基与tRNA活末端腺苷酸中 核糖2 ’或3’羟基以酯键相结合。
tRNA-CCA-OH（R-3’-OH）
核蛋白体循环（三阶段）
(1)、起始阶段 (2)、延伸阶段 (3)、终止阶段
基因操纵子调节系统示意图
调节基因 转录
操纵子
控制区
信息区
启动基因 操纵基因 RNA聚合酶
结构基因
DNA
（-）
（+） 转录
翻译
mRNA
阻遏蛋白
诱导剂
翻译 蛋白质
血红素对起始因子-2的调节作用
血红素
蛋白质的生物合成(共74张PPT)
3)校正tRNA
tRNASu3+Tyr反密码子为CUA，能识别变异 产生的终止密码子UAG。
三、氨酰-tRNA合成酶
❖ 氨基酸在掺入肽链前，必须活化生成氨酰tRNA，获得足够的能量。
❖ 活化反应由各种氨酰-tRNA合成酶（AARS） 催化。
Ａ.氨酰－tRNA
氨基酰-tRNA合成酶
氨基酸 + tRNA
❖ 包括：氨酰-tRNA与核糖体结合，转肽 与肽键形成和转位三个步骤。
肽链合成的延长因子
（一） 进位
Tu GTsTP
Tu GDP
Ts
GTP
5'
AUG
3'
目录
Ts 移走GDP，并与Tu 结合生成Tu-Ts复合体， 然后GTP替换Ts，生 成有活性的Tu-GTP
Poly(U) Poly(C) Poly(A) Poly(G)
poly(Phe) peptide
无细胞抽取物
poly(Pro) peptide poly(Lys) peptide poly(Gly) peptide
•核糖体 •各种tRNA •氨基酸 •AARS
•ATP, GTP
+ mRNA = 蛋白质
氨基酰- tRNA
ATP
AMP＋PPi
B. 氨酰-tRNA合成酶特点
a、专一性：
•对氨基酸有极高的专一性，每种氨基酸都有专 一的酶，只作用于L-氨基酸，不作用于D-氨基酸。
•对tRNA具有极高专一性：一种AARS只能识别装
载同一种氨基酸的一组同工受体（tRNA分子）
b、校对作用：
• AARS具有底物结合位点（包括tRNA、氨 基酸和ATP结合位点）和水解位点。
5'
tRNASu3+Tyr反密码子为CUA，能识别变异 产生的终止密码子UAG。
三、氨酰-tRNA合成酶
❖ 氨基酸在掺入肽链前，必须活化生成氨酰tRNA，获得足够的能量。
❖ 活化反应由各种氨酰-tRNA合成酶（AARS） 催化。
Ａ.氨酰－tRNA
氨基酰-tRNA合成酶
氨基酸 + tRNA
❖ 包括：氨酰-tRNA与核糖体结合，转肽 与肽键形成和转位三个步骤。
肽链合成的延长因子
（一） 进位
Tu GTsTP
Tu GDP
Ts
GTP
5'
AUG
3'
目录
Ts 移走GDP，并与Tu 结合生成Tu-Ts复合体， 然后GTP替换Ts，生 成有活性的Tu-GTP
Poly(U) Poly(C) Poly(A) Poly(G)
poly(Phe) peptide
无细胞抽取物
poly(Pro) peptide poly(Lys) peptide poly(Gly) peptide
•核糖体 •各种tRNA •氨基酸 •AARS
•ATP, GTP
+ mRNA = 蛋白质
氨基酰- tRNA
ATP
AMP＋PPi
B. 氨酰-tRNA合成酶特点
a、专一性：
•对氨基酸有极高的专一性，每种氨基酸都有专 一的酶，只作用于L-氨基酸，不作用于D-氨基酸。
•对tRNA具有极高专一性：一种AARS只能识别装
载同一种氨基酸的一组同工受体（tRNA分子）
b、校对作用：
• AARS具有底物结合位点（包括tRNA、氨 基酸和ATP结合位点）和水解位点。
5'
蛋白质合成PPTPPT课件
蛋白质合成的细胞定位
总结词
蛋白质合成主要发生在细胞内的核糖体上，核糖体是 细胞内蛋白质合成的场所。
详细描述
核糖体是细胞内一种由RNA和蛋白质组成的颗粒状结 构，主要存在于细胞质中。核糖体在蛋白质合成过程中 起着至关重要的作用，它能够读取mRNA上的遗传信 息，将一个个氨基酸按照特定的顺序连接起来形成多肽 链。同时，核糖体还具有催化肽键形成的酶活性，促进 蛋白质合成的进行。除了核糖体外，细胞内还有其他一 些细胞器也参与了蛋白质的合成过程，如内质网、高尔 基体等。这些细胞器在蛋白质的修饰、加工和运输等方 面起着重要作用。
蛋白质合成PPT课件
目录
• 蛋白质合成简介 • 蛋白质合成的过程 • 蛋白质合成的调控 • 蛋白质合成与疾病的关系 • 研究展望
01
蛋白质合成简介
蛋白质合成的基本概念
总结词
蛋白质合成是指细胞内利用已有的小分子物质作为原料，通过一系列酶促反应将氨基酸 按照特定的顺序连接起来形成多肽链，进而形成具有特定结构和功能的蛋白质的过程。
翻译后加工与修饰
总结词
翻译后加工与修饰是蛋白质合成的重要环节，涉及多 种酶促反应和化学修饰。
详细描述
翻译后加工与修饰是蛋白质合成的最后阶段，涉及到 多种酶促反应和化学修饰。这些加工和修饰包括剪切 、磷酸化、糖基化、乙酰化等，有助于完善蛋白质的 结构和功能。这些加工和修饰过程通常在特定的细胞 器或细胞部位进行，需要特定的酶和化学环境的支持 。通过翻译后加工与修饰，蛋白质的结构和性质得以 最终确定，从而发挥其在细胞生命活动中的重要功能 。
04
蛋白质合成与疾病的关系
蛋白质合成异常与疾病的发生
癌症
蛋白质合成异常可能导 致细胞增殖失控，引发
蛋白质合成PPT课件
.
12
6.1.2 核糖体—蛋白质制造厂
1.核糖体结构及种类 • 由大小二亚基组成 • 给位（P位，肽位）： 起始时， tRNAimet结合于核糖体的肽位
延长成肽后，肽链转到此位。 • 受位（A位，氨基酰位）： 延长成肽时，氨基酰tRNA就加入此位。
.
13
核糖体种类(胞质中)
• 游离的核糖体---合成细胞固有蛋白 • 与粗面内质网结合的核糖体---合成带有信
位
• 30S小亚基与mRNA识
别、结合
• IF1、IF3协助
• fmet-tRNAfmet -IF2-
3.fmet-tRNAfmet的结 合
GTP 通过其反密码与 mRNA上的起始密码
AUG相配对
.
31
SD序列(shine-Dalgarno序列):---原核生物 1.位于起始密码上游25个核苷酸， 2.序列富含嘌呤(如AGGA /GAGG）的一段序 列。 3.能和原核生物16s rRNA相应的富含嘧啶序 列
号肽的分泌性蛋白质
.
14
2． 核糖体的装配
.
15
.
16
• 多核糖体 • 一条mRNA链上同时具有许多个核糖 体
（每隔80核苷酸有一个核糖体）
• 一条mRNA可同时合成多条多肽链
.
17
3 .核糖体的活性位点
（1）mRNA结合位点 在16SrRNA的3`端有一段 顺序同多数原核生物的mRNA(AUG上游3-9个碱 基)的核糖体结合位点有互补关系，以便使 mRNA结合在小亚基上。
起“接合器”作用
mRNA摆动配对
.
6
3. tRNA的种类
• （1）起始tRNA与延伸tRNA
基因指导蛋白质的合成ppt.ppt
此氨基酸的密码是由下列哪个转录来的（A）
A. GAT B. GAA C. GUA D. CTA
4.信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪 项决定的（ D ）
A.转运RNA中核苷酸的排列顺序 B.蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 C.核糖体上的RNA核苷酸的排列顺序 D.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序
5.经测定，甲、乙、丙3种生物的核酸中
精氨酸 精氨酸 精氨酸
丝氨酸 丝氨酸
C A G
U C
密 A 异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸
精氨酸
A
码 字 表
甲硫氨酸 (起始)
缬氨酸 缬氨酸
苏氨酸
丙氨酸 丙氨酸
甘氨酸
G
U C
G 缬氨酸
丙氨酸 谷氨酸
甘氨酸
A
缬氨酸
丙氨酸 谷氨酸
甘氨酸
G
（起始）
❖翻译
翻译过程 (mRNA-蛋白质)
8.某基因中含有1200个碱基，则由它控 制合成的一条肽链的最多含有肽键的个
数是 ( B )
A．198个
B．199个
C．200个
D．201个
基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数
6
：
3
：
1
第四章
第1节 基因指导蛋白质的合成
基因
肤色 眼皮单双 血型
❖转录
转录过程（DNA-mRNA)
场所：细胞核 模板：DNA的一条链 原料：核糖核苷酸 产物：mRNA
转运RNA (tRNA)
3个碱基
密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻 的碱基。
密码子
密码子
U U A G AU AUC
mRNA 反密码子：tRNA上的3个碱基（可以与 mRNA上的密码子互补配对）
A. GAT B. GAA C. GUA D. CTA
4.信使RNA中核苷酸的顺序是由下列哪 项决定的（ D ）
A.转运RNA中核苷酸的排列顺序 B.蛋白质分子中氨基酸的排列顺序 C.核糖体上的RNA核苷酸的排列顺序 D.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序
5.经测定，甲、乙、丙3种生物的核酸中
精氨酸 精氨酸 精氨酸
丝氨酸 丝氨酸
C A G
U C
密 A 异亮氨酸 苏氨酸 赖氨酸
精氨酸
A
码 字 表
甲硫氨酸 (起始)
缬氨酸 缬氨酸
苏氨酸
丙氨酸 丙氨酸
甘氨酸
G
U C
G 缬氨酸
丙氨酸 谷氨酸
甘氨酸
A
缬氨酸
丙氨酸 谷氨酸
甘氨酸
G
（起始）
❖翻译
翻译过程 (mRNA-蛋白质)
8.某基因中含有1200个碱基，则由它控 制合成的一条肽链的最多含有肽键的个
数是 ( B )
A．198个
B．199个
C．200个
D．201个
基因中碱基数：mRNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数
6
：
3
：
1
第四章
第1节 基因指导蛋白质的合成
基因
肤色 眼皮单双 血型
❖转录
转录过程（DNA-mRNA)
场所：细胞核 模板：DNA的一条链 原料：核糖核苷酸 产物：mRNA
转运RNA (tRNA)
3个碱基
密码子：mRNA上决定氨基酸的三个相邻 的碱基。
密码子
密码子
U U A G AU AUC
mRNA 反密码子：tRNA上的3个碱基（可以与 mRNA上的密码子互补配对）
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第十三章 蛋白质的合成 Translation--翻译
讲课提纲
mRNA如何指导蛋白质合成？（密码子） rRNA和tRNA在蛋白质合成中作用 蛋白质合成过程（原核） 真核细胞蛋白质合成的特点 蛋白质翻译后加工 蛋白质定位
mRNA如何指导蛋白质合成？（密码子）
什么是密码子？ 密码子的特点有哪些？ 密码子的破译过程？
真核生物的多核糖体蛋白质合成。 原核生物蛋白质多核糖体合成。（1mRNA上对应数个基因）
无标点、不重叠、读码连续 简并性(degeneracy) 通用性 摆动性 方向性 5‘-3’,N→C 终止信号 UAG、UAA、UGA 起始信号 AUG
讲课提纲
mRNA如何指导蛋白质合成？（密码子） 核糖体和tRNA在蛋白质合成中作用 蛋白质合成过程（原核） 真核细胞蛋白质合成的特点 蛋白质翻译后加工 蛋白质定位
tRNA
氨基酸臂载运氨基 酸
反密码子？
反密码子— 识别密码子
tRNA是翻译 官兼操作工。
讲课提纲
mRNA如何指导蛋白质合成？（密码子） 核糖体和tRNA在蛋白质合成中作用 蛋白质合成过程（原核） 真核细胞蛋白质合成的特点 蛋白质翻译后加工 蛋白质定位
1. 氨基酸的活化
氨基酸
tRNA 氨基酰-tRNA 合成酶 tRNA在氨基酰-tRNA 合成酶的帮助下，能够识别相应的氨基 酸，并通过tRNA氨基酸臂的 3'-OH 与氨基酸的羧基形成活化 酯－氨基酰-tRNA。
肽链的合成过程（以原核为例） 起始 延伸 终止与释放
起始
A位（accepter site）：专门结合新掺入的氨酰-tRNA P位（peptide site）：与延伸中的肽酰-tRNA结合
1
(2)新的合适的氨基酸-tRNA插
入A位（延伸因子、GTP、
M(1g)识2+）别起始符，P位安插甲硫
氨酸-tRNA（SD序列，
蛋白质合成过程小节
肽链合成方向N C（同位素证明） 以mRNA的5’-3’方向阅读遗传密码 该合成过程是一个耗能过程
氨酰-tRNA形成：2ATP 氨酰-tRNA进入A位：1 GTP 核糖体移位： 1 GTP
多核糖体 多核糖体能够提高蛋白质合成速率
多核糖体
在细胞内一条mRNA链上结合着多个核糖体。蛋白 质开始合成时，第一个核糖体在mRNA的起始部位 结合，引入第一个蛋氨酸，然后核糖体向mRNA的 3’端移动一定距离后，第二个核糖体又在mRNA的 起始部位结合，向前移动一定的距离后，在起始部 位又结合第三个核糖体，依次下去，直至终止。每 个核糖体都独立完成一条多肽链的合成，所以这种 多核糖体可以在一条mRNA链上同时合成多条相同 的多肽链，这就大大提高了翻译的效率
密码子的破译（p344，自学）
密码子特点 通用性、简并性、第三位碱基专一性较小
苯丙氨酸 亮氨酸
丝氨酸
酪氨酸 终止符
半胱氨酸 终止符 色氨酸
密
组氨酸
亮氨酸
脯氨酸
精氨酸
码
谷氨酰胺
子
表
异亮氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
丝氨酸
甲硫氨酸 或起始符
赖氨酸
精氨酸
缬氨酸
丙氨酸
天冬氨酸 谷氨酸
甘氨酸
1.2 密码（密码子组合）的特性
IF1,IF2,IF3）
(3) P位上的氨基酸以肽键连接至A位氨基酸上（肽酰转移酶）；
PA
5`→3`
肽键
(4) 核糖体延mRNA 5`→3`移动，空tRNA从P位脱落，肽-tRNA 被移动至P位（移位酶，GTP）；
肽基转移酶
延长过程中肽链的生成 方向：N→C
PA
5`→3`
5.重复2、3、4步
6.识别终止码，各自分离（终止因子）。
蛋白质的合成工核糖厂体——核糖体
游
离
粗糙内 质网
核 糖 体
小亚基(1rRNA+21Pr)（原核）
20~22（原18）nm
大亚基(3rRNA+31Pr)（原核）
Pr：蛋白质
核糖体组成
核糖体的基本功能
(1) 结合mRNA，在mRNA 上选择适当的区域开始翻 译 (2) 密码子（mRNA）和反 密码子（tRNA）的正确配 对 (3) 肽键的形成
氨基酰-tRNA 合成酶具有高度的专一性。 每一种 氨基酰-tRNA 合成酶只能识别一种相应的 tRNA。
（tRNA分子能接受相应的氨基酸, 决定于它特有的 碱基顺序, 而这种碱基顺序能够被氨基酰-tRNA 合 成酶所识别。）
2.在核糖体上合成肽链
氨基酰-tRNA通过反密码臂上的三联体反密码 子识别mRNA上相应的遗传密码，并将所携带 的氨基酸按mRNA遗传密码的顺序安置在特定 的位置，最后在核糖体中合成肽链。
什么是密码子？
蛋白质合成（Translation-翻译）
mRNA碱基语言
蛋白质氨基酸语言
类比： （英——汉） （数字密码----明文电报）
密码子
英文单词 数字密码
4种碱基如何表示22种氨基酸呢？
排列组合
排列组合
44 444
4×4＝16 ＜ 22 4×4 ×4 ＝64 ＞ 22 够了。
mRNA上由三个碱基决定一个氨基酸类型的 “单词”形式 ，称三联体密码子或密码子。
A位（accepter site）：专门结合新掺入的氨酰-tRNA P位（peptide site）：与延伸中的肽酰-tRNA结合
蛋白质合成时，mRNA结合于核糖体小亚基上，大亚基结合 带氨基酸的tRNA，tRNA的反密码子与mRNA密码子配对， ATP供能，合成蛋白质。
mRNA
P
A
2tRNA 停靠位点
无标点符号、读码不重叠 摆动性、一定的防突变功能
AUG AUACUAGAG AAGGCCG …
甲 天酪 硫 冬氨 氨 酰酸 酸胺
精 氨
谷赖 氨氨
甘丙 氨氨
…
酸 酸酸 酸酸
一个碱基突变,会如何？
碱基丢失 后续全变
但如果是密码 子第三个碱基 改变，氨基酸 有可能不变。
U 一个碱基突变一个氨基酸改变
遗传密码子的特点
氨基酸活化图示
(1) 氨基酸与 ATP 作用, 形成氨基 酰腺嘌呤核苷酸； (2) 氨基酰基转移到 tRNA 的 3'-OH 端上, 形成氨基酰-tRNA。
氨基酰-tRNA合成酶
氨基酸+ATP+tRNA+H2O 氨基酰-tRNA+AMP+PPi
氨基酰-tRNA合成酶作用特点：
每一种氨基酸至少有一种对应的氨基酰-tRNA 合 成酶。它既催化氨基酸与 ATP 的作用, 也催化氨 基酰基转移到 tRNA。
讲课提纲
mRNA如何指导蛋白质合成？（密码子） rRNA和tRNA在蛋白质合成中作用 蛋白质合成过程（原核） 真核细胞蛋白质合成的特点 蛋白质翻译后加工 蛋白质定位
mRNA如何指导蛋白质合成？（密码子）
什么是密码子？ 密码子的特点有哪些？ 密码子的破译过程？
真核生物的多核糖体蛋白质合成。 原核生物蛋白质多核糖体合成。（1mRNA上对应数个基因）
无标点、不重叠、读码连续 简并性(degeneracy) 通用性 摆动性 方向性 5‘-3’,N→C 终止信号 UAG、UAA、UGA 起始信号 AUG
讲课提纲
mRNA如何指导蛋白质合成？（密码子） 核糖体和tRNA在蛋白质合成中作用 蛋白质合成过程（原核） 真核细胞蛋白质合成的特点 蛋白质翻译后加工 蛋白质定位
tRNA
氨基酸臂载运氨基 酸
反密码子？
反密码子— 识别密码子
tRNA是翻译 官兼操作工。
讲课提纲
mRNA如何指导蛋白质合成？（密码子） 核糖体和tRNA在蛋白质合成中作用 蛋白质合成过程（原核） 真核细胞蛋白质合成的特点 蛋白质翻译后加工 蛋白质定位
1. 氨基酸的活化
氨基酸
tRNA 氨基酰-tRNA 合成酶 tRNA在氨基酰-tRNA 合成酶的帮助下，能够识别相应的氨基 酸，并通过tRNA氨基酸臂的 3'-OH 与氨基酸的羧基形成活化 酯－氨基酰-tRNA。
肽链的合成过程（以原核为例） 起始 延伸 终止与释放
起始
A位（accepter site）：专门结合新掺入的氨酰-tRNA P位（peptide site）：与延伸中的肽酰-tRNA结合
1
(2)新的合适的氨基酸-tRNA插
入A位（延伸因子、GTP、
M(1g)识2+）别起始符，P位安插甲硫
氨酸-tRNA（SD序列，
蛋白质合成过程小节
肽链合成方向N C（同位素证明） 以mRNA的5’-3’方向阅读遗传密码 该合成过程是一个耗能过程
氨酰-tRNA形成：2ATP 氨酰-tRNA进入A位：1 GTP 核糖体移位： 1 GTP
多核糖体 多核糖体能够提高蛋白质合成速率
多核糖体
在细胞内一条mRNA链上结合着多个核糖体。蛋白 质开始合成时，第一个核糖体在mRNA的起始部位 结合，引入第一个蛋氨酸，然后核糖体向mRNA的 3’端移动一定距离后，第二个核糖体又在mRNA的 起始部位结合，向前移动一定的距离后，在起始部 位又结合第三个核糖体，依次下去，直至终止。每 个核糖体都独立完成一条多肽链的合成，所以这种 多核糖体可以在一条mRNA链上同时合成多条相同 的多肽链，这就大大提高了翻译的效率
密码子的破译（p344，自学）
密码子特点 通用性、简并性、第三位碱基专一性较小
苯丙氨酸 亮氨酸
丝氨酸
酪氨酸 终止符
半胱氨酸 终止符 色氨酸
密
组氨酸
亮氨酸
脯氨酸
精氨酸
码
谷氨酰胺
子
表
异亮氨酸
苏氨酸
天冬酰胺
丝氨酸
甲硫氨酸 或起始符
赖氨酸
精氨酸
缬氨酸
丙氨酸
天冬氨酸 谷氨酸
甘氨酸
1.2 密码（密码子组合）的特性
IF1,IF2,IF3）
(3) P位上的氨基酸以肽键连接至A位氨基酸上（肽酰转移酶）；
PA
5`→3`
肽键
(4) 核糖体延mRNA 5`→3`移动，空tRNA从P位脱落，肽-tRNA 被移动至P位（移位酶，GTP）；
肽基转移酶
延长过程中肽链的生成 方向：N→C
PA
5`→3`
5.重复2、3、4步
6.识别终止码，各自分离（终止因子）。
蛋白质的合成工核糖厂体——核糖体
游
离
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核 糖 体
小亚基(1rRNA+21Pr)（原核）
20~22（原18）nm
大亚基(3rRNA+31Pr)（原核）
Pr：蛋白质
核糖体组成
核糖体的基本功能
(1) 结合mRNA，在mRNA 上选择适当的区域开始翻 译 (2) 密码子（mRNA）和反 密码子（tRNA）的正确配 对 (3) 肽键的形成
氨基酰-tRNA 合成酶具有高度的专一性。 每一种 氨基酰-tRNA 合成酶只能识别一种相应的 tRNA。
（tRNA分子能接受相应的氨基酸, 决定于它特有的 碱基顺序, 而这种碱基顺序能够被氨基酰-tRNA 合 成酶所识别。）
2.在核糖体上合成肽链
氨基酰-tRNA通过反密码臂上的三联体反密码 子识别mRNA上相应的遗传密码，并将所携带 的氨基酸按mRNA遗传密码的顺序安置在特定 的位置，最后在核糖体中合成肽链。
什么是密码子？
蛋白质合成（Translation-翻译）
mRNA碱基语言
蛋白质氨基酸语言
类比： （英——汉） （数字密码----明文电报）
密码子
英文单词 数字密码
4种碱基如何表示22种氨基酸呢？
排列组合
排列组合
44 444
4×4＝16 ＜ 22 4×4 ×4 ＝64 ＞ 22 够了。
mRNA上由三个碱基决定一个氨基酸类型的 “单词”形式 ，称三联体密码子或密码子。
A位（accepter site）：专门结合新掺入的氨酰-tRNA P位（peptide site）：与延伸中的肽酰-tRNA结合
蛋白质合成时，mRNA结合于核糖体小亚基上，大亚基结合 带氨基酸的tRNA，tRNA的反密码子与mRNA密码子配对， ATP供能，合成蛋白质。
mRNA
P
A
2tRNA 停靠位点
无标点符号、读码不重叠 摆动性、一定的防突变功能
AUG AUACUAGAG AAGGCCG …
甲 天酪 硫 冬氨 氨 酰酸 酸胺
精 氨
谷赖 氨氨
甘丙 氨氨
…
酸 酸酸 酸酸
一个碱基突变,会如何？
碱基丢失 后续全变
但如果是密码 子第三个碱基 改变，氨基酸 有可能不变。
U 一个碱基突变一个氨基酸改变
遗传密码子的特点
氨基酸活化图示
(1) 氨基酸与 ATP 作用, 形成氨基 酰腺嘌呤核苷酸； (2) 氨基酰基转移到 tRNA 的 3'-OH 端上, 形成氨基酰-tRNA。
氨基酰-tRNA合成酶
氨基酸+ATP+tRNA+H2O 氨基酰-tRNA+AMP+PPi
氨基酰-tRNA合成酶作用特点：
每一种氨基酸至少有一种对应的氨基酰-tRNA 合 成酶。它既催化氨基酸与 ATP 的作用, 也催化氨 基酰基转移到 tRNA。