生物化学(13.4)--作业蛋白质的生物合成(附答案)
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氨基酸的活化： [答案]氨基酸在进入肽链合成前，必须被活化，才能有足够生物的反应性。氨基酸分子中被 分子中被活化的基团是羟基，在 ATP 的存在下，氨基酸与 ATP 在氨基酸活化酶的催化下生 成氨基酰—AMP—E 的复合物，以便和 tRNA 结合。
框移突变： [答案]框移突变是指三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变， 其后果时翻译出的蛋白质可能完全不同。DNA 上碱基的缺失和插入都可导致框移突变。
释放因子： [答案]肽链合成终止起作用的因子称为释放因子，原核生物有 3 种 RF。RF-1 和 RF-2 可识别 核蛋白体 A 位的终止密码。进而诱导转肽酶改变为酯酶活性，使合成肽链水解并释出。RF-3 是 GTP 酶，可能促进核蛋白体亚基的解离。
翻译 [答案]mRNA 分子中的遗传信息被翻译成为蛋白质的氨基酸排列／顺序的过程。它包括氨基 酸的活化、转运与核蛋白体循环，即作为蛋白质生物合成原料的 20 种氨基酸活化后在特异 的搬运工具————tRNA 携带下，以 mRNA 为模板，在多核蛋白体上以肽键相互结合， 生成具有一定氨基酸排列顺序的特定多肽链。
第Hale Waihona Puke Baidu二章
名词解释 遗传密码 开放阅读框(ORF) 遗传密码的连续性： 遗传密码的简并性： S—D 序列： 核蛋白体循环： 氨基酸的活化： 框移突变： 释放因子： 翻译 氨基酰—tRNA 合成酶 蛋白质靶向输送： 信号序列： 分子伴侣(molecularchaperon)：
蛋白质的生物合成
问答题 1. 简述遗传密码的基本特点。 2. 在遗传信息传递过程中 tRNA 起何作用？ 3. 扼要指出蛋白质生物合成中各种 RNA 的作用。 4. 为什么 20 种氨基酸有 61 个密码子为它们编码？ 5. 氨基酰-tRNA 合成酶催化的反应有何特点？ 6. 核糖体结合序列有何功能？ 7. 为何人体内不同细胞可以合成不同蛋白质？ 8. 简单介绍信号肽假说的具体内容。 9. 鸟氨酸和羟脯氨酸有无密码子？ 10. tRNA 在蛋白质合成过程中发挥功能的两个重要部位是什么？发挥什么作用？ 11. 试述 mRNA、tRNA 和 rRNA 在蛋白质生物合成中的作用。 12. 蛋白质生物合成体系由哪些物质组成?这些物质各起何作用? 13. 试述蛋白质生物合成的终止过程。 14. mRNA 遗传密码排列顺序翻译成多肽链的氨基酸排列顺序，保证准确翻译的关键是什 么? 15. 简述原核细胞与真核细胞(细胞质)的蛋白质生物合成的主要区别。如果要在原核细胞中 16. 高表达真核细胞的基因，需要注意什么? 17. 说明多肽链生物合成的延长过程。 18. 试述翻译后加工中有哪些一级结构的修饰。 19. 为什么说蛋白质靶向输送的信息存在于其一级结构中?
信号序列： [答案]所有靶向输送的蛋白质结构中存在分选信号，主要为 N 端特异氨基酸序列，引导蛋 白质转移到细胞的适当靶部位，是决定蛋白靶向输送特性的最重要元件。
分子伴侣(molecularchaperon)： [答案]分子伴侣是细胞一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进各功能域和整体 蛋白质的正确折叠。
参考答案：
名词解释 遗传密码 [答案]在 mRNA 信息区，相邻 3 个核苷酸组成 1 个三联体的遗传密码，编码一个氨基酸。
开放阅读框(ORF) [答案]从 5，端起始密码子 AUG 到 3，端终止密码子间的核苷酸序列，各三联体密码连续 排列编码一个蛋白质多肽链。
遗传密码的连续性： [答案]ORF 中的密码子无间断也无交叉。
氨基酰—tRNA 合成酶 [答案]参加合成肽链的氨基酸需要先活化，即氨基酸与特异 tRNA 结合形成氨基酰— tRNA，催化这一反应的酶就是氨基酰—tRNA 合成酶。反应需消耗 ATP，在底物—酶复合物 状态下分两步进行，保证氨基酸与 tRNA 分子正确结合。
蛋白质靶向输送： [答案]蛋白质合成后经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的目标地点的过程。
为什么 20 种氨基酸有 61 个密码子为它们编码？ [答案]mRNA 上每 3 个碱基决定一个氨基酸，因碱基只有 4 种可能，所以有 64 个密码子。有 3 个密码子是终止密码子，所以其余 61 个密码子决定氨基酸。由于存在密码子简并的情况， 如有时密码子的第 3 个碱基变化，而编码的氨基酸可能不变化。
遗传密码的简并性： [答案]除甲硫氨酸与色氨酸只对应一个密码子，其他氨基酸都至少有两个密码子编码。 [KD|第二节 蛋白质生物合成过程]
S—D 序列： [答案]原核生物 mRNA 起始 AUG 上上游约 8～13 个核苷酸部位的一段一致性序列，富含嘌 呤碱基，是与小亚基结合的位点。
核蛋白体循环： [答案]肽链的延长在核蛋白体上连续性循环进行的方式，每一次核蛋白体循环有三个步骤 ： 进位、成肽、转肽，增加一个氨基酸。
氨基酰-tRNA 合成酶催化的反应有何特点？ [答案]氨基酰-tRNA 合成酶具有绝对特异性。该酶在活化氨基酸的同时需要消耗 ATP [KD|第二节 蛋白质生物合成过程]
核糖体结合序列有何功能？ [答案]原核生物中每一个 mRNA 都具有其核糖体结合位点，它是位于 AUG 上游 8-13 个核 苷酸处的一个短片段叫做 SD 序列。这段序列正好与 30S 小亚基中的 16S rRNA3’端一部分序 列互补，因此 SD 序列也叫做核糖体结合序列，参与核糖体能选择 mRNA 上 AUG 的正确位 置来起始肽链的合成。
简答题 遗传密码的基本特点。 [答案]连续性、简并性、摆动性、通用性。
在遗传信息传递过程中 tRNA 起何作用？ [答案]tRNA 的 C 端与氨基酸连接，起到运输氨基酸的功能；反密码子与密码子序列识别配 对，起到把 mRNA 上携带的遗传信息转化为氨基酸序列的作用。
扼要指出蛋白质生物合成中各种 RNA 的作用。 [答案]mRNA 携带遗传信息，做为蛋白质合成的模板；tRNA 识别 mRNA 上的密码子序列， 并运输氨基酸；rRNA 与一些蛋白构成核糖核蛋白体，做为蛋白质生物合成的场所。
框移突变： [答案]框移突变是指三联体密码的阅读方式改变，造成蛋白质氨基酸排列顺序发生改变， 其后果时翻译出的蛋白质可能完全不同。DNA 上碱基的缺失和插入都可导致框移突变。
释放因子： [答案]肽链合成终止起作用的因子称为释放因子，原核生物有 3 种 RF。RF-1 和 RF-2 可识别 核蛋白体 A 位的终止密码。进而诱导转肽酶改变为酯酶活性，使合成肽链水解并释出。RF-3 是 GTP 酶，可能促进核蛋白体亚基的解离。
翻译 [答案]mRNA 分子中的遗传信息被翻译成为蛋白质的氨基酸排列／顺序的过程。它包括氨基 酸的活化、转运与核蛋白体循环，即作为蛋白质生物合成原料的 20 种氨基酸活化后在特异 的搬运工具————tRNA 携带下，以 mRNA 为模板，在多核蛋白体上以肽键相互结合， 生成具有一定氨基酸排列顺序的特定多肽链。
第Hale Waihona Puke Baidu二章
名词解释 遗传密码 开放阅读框(ORF) 遗传密码的连续性： 遗传密码的简并性： S—D 序列： 核蛋白体循环： 氨基酸的活化： 框移突变： 释放因子： 翻译 氨基酰—tRNA 合成酶 蛋白质靶向输送： 信号序列： 分子伴侣(molecularchaperon)：
蛋白质的生物合成
问答题 1. 简述遗传密码的基本特点。 2. 在遗传信息传递过程中 tRNA 起何作用？ 3. 扼要指出蛋白质生物合成中各种 RNA 的作用。 4. 为什么 20 种氨基酸有 61 个密码子为它们编码？ 5. 氨基酰-tRNA 合成酶催化的反应有何特点？ 6. 核糖体结合序列有何功能？ 7. 为何人体内不同细胞可以合成不同蛋白质？ 8. 简单介绍信号肽假说的具体内容。 9. 鸟氨酸和羟脯氨酸有无密码子？ 10. tRNA 在蛋白质合成过程中发挥功能的两个重要部位是什么？发挥什么作用？ 11. 试述 mRNA、tRNA 和 rRNA 在蛋白质生物合成中的作用。 12. 蛋白质生物合成体系由哪些物质组成?这些物质各起何作用? 13. 试述蛋白质生物合成的终止过程。 14. mRNA 遗传密码排列顺序翻译成多肽链的氨基酸排列顺序，保证准确翻译的关键是什 么? 15. 简述原核细胞与真核细胞(细胞质)的蛋白质生物合成的主要区别。如果要在原核细胞中 16. 高表达真核细胞的基因，需要注意什么? 17. 说明多肽链生物合成的延长过程。 18. 试述翻译后加工中有哪些一级结构的修饰。 19. 为什么说蛋白质靶向输送的信息存在于其一级结构中?
信号序列： [答案]所有靶向输送的蛋白质结构中存在分选信号，主要为 N 端特异氨基酸序列，引导蛋 白质转移到细胞的适当靶部位，是决定蛋白靶向输送特性的最重要元件。
分子伴侣(molecularchaperon)： [答案]分子伴侣是细胞一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进各功能域和整体 蛋白质的正确折叠。
参考答案：
名词解释 遗传密码 [答案]在 mRNA 信息区，相邻 3 个核苷酸组成 1 个三联体的遗传密码，编码一个氨基酸。
开放阅读框(ORF) [答案]从 5，端起始密码子 AUG 到 3，端终止密码子间的核苷酸序列，各三联体密码连续 排列编码一个蛋白质多肽链。
遗传密码的连续性： [答案]ORF 中的密码子无间断也无交叉。
氨基酰—tRNA 合成酶 [答案]参加合成肽链的氨基酸需要先活化，即氨基酸与特异 tRNA 结合形成氨基酰— tRNA，催化这一反应的酶就是氨基酰—tRNA 合成酶。反应需消耗 ATP，在底物—酶复合物 状态下分两步进行，保证氨基酸与 tRNA 分子正确结合。
蛋白质靶向输送： [答案]蛋白质合成后经过复杂机制，定向输送到最终发挥生物功能的目标地点的过程。
为什么 20 种氨基酸有 61 个密码子为它们编码？ [答案]mRNA 上每 3 个碱基决定一个氨基酸，因碱基只有 4 种可能，所以有 64 个密码子。有 3 个密码子是终止密码子，所以其余 61 个密码子决定氨基酸。由于存在密码子简并的情况， 如有时密码子的第 3 个碱基变化，而编码的氨基酸可能不变化。
遗传密码的简并性： [答案]除甲硫氨酸与色氨酸只对应一个密码子，其他氨基酸都至少有两个密码子编码。 [KD|第二节 蛋白质生物合成过程]
S—D 序列： [答案]原核生物 mRNA 起始 AUG 上上游约 8～13 个核苷酸部位的一段一致性序列，富含嘌 呤碱基，是与小亚基结合的位点。
核蛋白体循环： [答案]肽链的延长在核蛋白体上连续性循环进行的方式，每一次核蛋白体循环有三个步骤 ： 进位、成肽、转肽，增加一个氨基酸。
氨基酰-tRNA 合成酶催化的反应有何特点？ [答案]氨基酰-tRNA 合成酶具有绝对特异性。该酶在活化氨基酸的同时需要消耗 ATP [KD|第二节 蛋白质生物合成过程]
核糖体结合序列有何功能？ [答案]原核生物中每一个 mRNA 都具有其核糖体结合位点，它是位于 AUG 上游 8-13 个核 苷酸处的一个短片段叫做 SD 序列。这段序列正好与 30S 小亚基中的 16S rRNA3’端一部分序 列互补，因此 SD 序列也叫做核糖体结合序列，参与核糖体能选择 mRNA 上 AUG 的正确位 置来起始肽链的合成。
简答题 遗传密码的基本特点。 [答案]连续性、简并性、摆动性、通用性。
在遗传信息传递过程中 tRNA 起何作用？ [答案]tRNA 的 C 端与氨基酸连接，起到运输氨基酸的功能；反密码子与密码子序列识别配 对，起到把 mRNA 上携带的遗传信息转化为氨基酸序列的作用。
扼要指出蛋白质生物合成中各种 RNA 的作用。 [答案]mRNA 携带遗传信息，做为蛋白质合成的模板；tRNA 识别 mRNA 上的密码子序列， 并运输氨基酸；rRNA 与一些蛋白构成核糖核蛋白体，做为蛋白质生物合成的场所。