蛋白质合成特点

蛋白质合成特点
组长：河南科技大学
组பைடு நூலகம்：
生活中有哪些常见的蛋 白质？
蛋白质是如何来 的呢？
我们知道基因是有遗传效应的DNA片段，DNA主要存在于细胞核中， 而蛋白质的合成是在细胞质中进行的，那么，DNA所携带的遗传信 息是如何到细胞质中的呢？当遗传信息到达细胞质后又是怎么变 成蛋白质的呢？
一、遗传密码 1、密码子与氨基酸 因为DNA分之碱基只有四种，而蛋白质氨基酸有20种，所以，碱基 与氨基酸之间不可能一一对应。 ① 4 1 = 4种：缺16种氨基酸。 ② 4 2 = 16种：比现存的氨基酸还缺4种。 ③ 4 3 = 64种：由三个碱基一起组成的密码子能够形成64种组合， 比20种氨基酸多楚44种。
甲硫氨酸 酪氨酸 半胱氨酸
……
氨基酸
氨基酸脱水缩合形成多肽
蛋白质的生物合成体系
原料：20种氨基酸 模板：mRNA
能量：ATP、GTP 氨基酸搬运工具：tRNA
酶与蛋白质因子:启动，延长，终止
场所：核蛋白体
蛋白质合成的模板
转录是在细胞核内进行的，是以DNA的一条链 为模板，合成mRNA的过程。
第一步：DNA双链解开，碱基得以暴露
密码子（codon）：mRNA上每三个相邻的核苷 酸编码蛋白质多肽链中的每一个氨基酸，这三个 氨基酸就称为一个密码子或三联体密码。
密码子的特征 ①遗传密码为三连体 三个碱基决定一种氨基酸 ②遗传密码间不能重复 在一个mRNA上，每个碱基只属于一个密 码子，均以三个一组形成氨基酸密码。 ③遗传密码的连续性 AUG GUA CUG UCA AA 甲硫氨酸 缬氨酸 亮氨酸 丝氨酸 ④简并性 色氨酸（UGG）和甲硫氨酸（AUG）仅有一个 三联体密码其余氨基酸都有一种以上的密码子。 兼并现象的意义：同义密码子越多，生物 的稳定性也越高。 ⑤有序性 决定同一个氨基酸或性质相近的不同氨基酸 的多个密码子中，第1个和第2个碱基的重要性 大于第3个碱基，而且往往只有最后一个发生变 密码子与密码子之间无逗号，按三个三个的顺序 化。 一直重复下去，不漏读不重复。 如：脯氨酸：CCA、CCU、CCC、CCG 如果中间某个氨基增加或缺失后，阅读就会按新 ⑥通用性 的顺序进行下去。这样，最终形成的多肽链就与原 在整个生物界中，从病毒、细菌、植物到 先完全不一样（称为移码突变）。 人类，遗传密码通用。 AUG GAC UGU CA …… AA
第二步：游离的核糖核苷酸随机的 与DNA单链上的碱基互补配对， 形成多肽。 第三步：新结合的和糖核苷酸连接 到正在合成的mRNA分支上。 第四步：新合成的mRNA从DNA链 上释放，而后，DNA双链恢复。
真、原 核细胞
mRNA合成以后，经过修饰。通过核孔进 入细胞质，游离在细胞中的各种氨基酸， 就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺 序的蛋白质，这个过程就叫翻译。 翻译出来的产物叫多肽，经过加工成为蛋 白质。
蛋白质合成
蛋白质的前体物质多肽是在核糖体上形成的。
大亚基 大亚基 小亚基 小亚基
真原核生物核糖体对比
蛋白质的加工
核糖体 翻 合 译 成
内质网 加 运 工 输
高尔基体 加 运 工 输
细胞膜 分 泌
肽链
有一定空间结 构的蛋白质
成熟蛋白质
分泌蛋白
胞内蛋白
中心法则及其发展
遗传信息DNA mRNA 蛋白质 的转录和翻译，以及遗传信息从DNA DNA的复制过程。从噬菌体到真核 生物的整个生物界共同遵守的规律。
离体实验条件
中心法则的发展
1、RNA的反转录 RNA肿瘤病毒：反转录酶，以及RNA为模板 合成DNA。例如：HIV病毒RNA 反转录成DNA 整合到人类染色体中。 对于遗传工程上基因的酶促合成、致癌机理 研究有重要作用。 增加中心法则中遗传信息的流向，丰富了中 心法的内容。 2、RNA的自我复制 大部分RNA病毒可以把RNA直接复制成RNA。 3、DNA指导蛋白质合成 20世纪60年代中期，麦柯斯和荷勒在实验体 系中加入抗生素等，变性的单链DNA在离体条件 下可以直接与核糖体结合，指导蛋白质合成。