蛋白质的合成--《生物学通报》1958年04期
蛋白质的合成
【摘要】：正 大家都知道,蛋白质是一切生活的有机体,也是比较简单的生命形态的主要物质。各种器官和组织是由各种结构不同的蛋白质分子所构成。此外,一切酶(在生物体内引起化学反应的速度的生物触媒)都是蛋白质。这就是为什么蛋白质成为引起科学家巨大注意的研究问题。蛋白质的合成是近代自然科学最重要的任
【关键词】：
【正文快照】：
大家都知道,蛋白熨是一切生活的有机体,也是此校商单的生命形态的主要物宜。各种器官和粗掇是由各种桔构不同的蛋白熨分子所构成。此外,一切酶(在生物体内引起化学反应的速度的生物触蝶)都是蛋白盟。这就是为什么蛋白熨成为引起科学家亘大注意的研究简题。 蛋白熨的合成是近
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下图为蛋白质合成的一个过程，据图分析并回答问题：
(1)图中所示属于蛋白质合成过程中的____步骤，该过程的模板是__________。 该过程发生的场所为_________________ ，该过程遵循________________原则。(2)由图中信息可推知DNA模板链上对应的碱基序列为_______________。(3)根据图并参考右表分析：[1]_________上携带的氨基酸是_________这个氨基酸与前接的氨基酸是通过_______反应连接在一起的。
题型：读图填空题难度：中档来源：河北省期末题
(1)翻译&&& &&[3]信使RNA&& && 核糖体& && &碱基互补配对 (2)ACCCGATTTGGC (3)转运RNA&&&& &丙氨酸&& && &脱水缩合
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据魔方格专家权威分析，试题“下图为蛋白质合成的一个过程，据图分析并回答问题：(1)图中所示属..”主要考查你对&&遗传信息的翻译，DNA分子的结构，遗传信息的转录&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：
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遗传信息的翻译DNA分子的结构遗传信息的转录
遗传信息的翻译：1、概念：在细胞质中，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。2、密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，这样的3个碱基成为1个密码子。3、反密码子：tRNA上与mRNA上密码子互补配对的3个碱基。4、tRNA：翻译过程中，将游离氨基酸运到核糖体上的RNA。5、翻译 (1)场所：细胞质中的核糖体（主要）(2)模板：mRNA (3)原料：20种氨基酸 (4)碱基与氨基酸之间的关系：3个碱基（1个密码子）决定一个氨基酸 (5)搬运工：tRNA（有反密码子）(6)过程第一步：mRNA进入细胞质与核糖俸结合，携带甲硫氨酸的tRNA通过与密码子AUC配对进入位点1。第二步：携带另一种氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。第三步：甲硫氨酸与另一种氨基酸形成肽键而转移到位点2上的tRNA上。第四步：核糖体移动到下一个密码子，原来占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点2的tRNA进入到位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复步骤二、三、四，直到核糖体读取 mRNA的终止密码后，合成才停止。肽链合成后，被运送到各自的“岗位”，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质，承担各项职责。 (7)产物：多肽（蛋白质） 遗传信息、密码子与反密码子：
注：1、对于以RNA为遗传物质的病毒来说，遗传信息贮存在RNA中。 2、密码子共有64种，但有3种为终止密码子；对应氨基酸的密码子有61种，所有生物共用一套遗传密码。 3、tRNA上反密码子所含的碱基有3个，但整个tRNA不止3个碱基。知识拓展：1、DNA在细胞核内，合成蛋白质的核糖体在细胞质中，遗传信息传递如何克服空间上的隔离？[提示]DNA在细胞核内转录出mRNA，mRNA 携带遗传信息由细胞核经核孔进入细胞质，在核糖体上翻译出肽链，盘曲折叠形成蛋白质。 2、如何在短时间内由一条mRNA合成多个相同的蛋白质？[提示]-条mRNA与多个核糖体结合，形成多聚核糖体，这样一条mRNA就可在短时间内翻译出多条肽链。DNA分子的结构：1、DNA的元素组成：C、H、O、N、P2、DNA分子的结构：DNA的双螺旋结构，两条反向平行脱氧核苷酸链，外侧磷酸和脱氧核糖交替连结，内侧碱基对(氢键)碱基互补配对原则。 3、模型图解：4、DNA分子的结构特性(l)稳定性：DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接的方式不变；两条链间碱基互补配对的方式不变。(2)多样性：DNA分子中碱基时排列顺序多种多样。(3)特异性：每种DNA有别于其他DNA的特定的碱基排列顺序。 知识点拨:碱基互补配对的规律： 知识拓展:1、两条链之间的脱氧核苷酸数目相等→两条链之间的碱基、脱氧核糖和磷酸数目对应相等。2、碱基配对的关系是：A（或T）一定与T（或A）配对、G（或C）一定与C（或G）配对，这就是碱基互补配对原则。其中，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键。3、DNA分子彻底水解时得到的产物是脱氧核苷酸的基本组分，即脱氧核糖、磷酸、含氮碱基。 遗传信息的转录:1、概念：在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。&2、转录 (1)场所：细胞核（主要） (2)模板：DNA片段（基因）的一条链 (3)原料：四种游离的核糖核苷酸 (4)酶：RNA聚合酶等 (5)过程第一步：DNA双链解开，碱基暴露出来。第二步：游离的核糖核苷酸随机地与DNA链上的碱基碰撞，当核糖核苷酸与DNA的碱基互补时，两者以氢键结合。第三步：新结合的核糖核苷酸连接到正在合成的 mRNA上。第四步：合成的mRNA从DNA上释放，而后DNA 双链恢复。 (6)产物：RNA 转录和复制的比较：
主要在细胞和内
只解有遗传效应的片段
亲代DNA的两条链均为模板
DNA的一条链上的某片段为模板
解旋酶、DNA聚合酶等
解旋酶、RNA聚合酶等
四种脱氧核苷酸
四种核糖核苷酸
两个子代DNA
RNA与DNA的区别：
知识点拨：1、RNA的组成与分类 （1）基本单位：核糖核苷酸。（2）组成成分 （3）特点 ①一般是单链，长度比DNA短。 ②能通过核孔从细胞核转移到细胞质中。4．RNA的种类、作用及结构
5、DNA、RNA中核苷酸成分比较 ①一定相同的成分：磷酸。 ②一定不同的成分：五碳糖。 ③可能相同可能不同的成分：含氮碱基(A、U、T、 G、C)。
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简述蛋白质生物合成过程可大致分为几个阶段?
领域wZH45I
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1、氨基酸的活化:氨酰-tRNA合成酶具有高度的专一性,20种氨基酸在各自特异的酶的作用下形成氨酰-tRNA.2、肽链合成的起始:形成30S复合物：30S-mRNA- fMet-tRNAf,再与50S亚基相结合,形成有生物学功能的70S起始复合物3、肽链的延伸:进位,转肽,移位,4、肽链合成的终止与释放蛋白质的合成是一个高耗能过程,第一个氨基酸参入需消耗3个ATP,以后每掺入一个AA需要消耗4个ATP
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扫描下载二维码下图是大白鼠细胞内蛋白质合成的一个过程。请分析回答下列问题：（1）图中所示属于蛋白质合成过程中的步骤，该过程的模板是[]，原料是[]；合成[3]的过程叫。（2）[1]的功能是；题文下图是大白鼠细胞内蛋白质合成的一个过程。请分析回答下列问题：（1）图中所示属于蛋白质合成过程中的 步骤，该过程的模板是[? ] ，原料是[? ] ；合成[ 3 ]的过程叫 。（2）[1] 的功能是 ；其一端的三个碱基CGA称为 ；根据图并参考上表分析：[1]上携带的氨基酸是 。（3）组成牛胰岛素的肽链上共有51个氨基酸，则控制该肽链合成的基因至少要有碱基 个。下图是大白鼠细胞内蛋白质合成的一个过程。请分析回答下列问题：（1）图中所示属于蛋白质合成过程中的步骤，该过程的模板是[]，原料是[]；合成[3]的过程叫。（2）[1]的功能是；其一端的三个碱基CGA称为；根据图并参考上表分析：[1]上携带的氨基酸是。（3）组成牛胰岛素的肽链上共有51个氨基酸，则控制该肽链合成的基因至少要有碱基个。（1）翻译[3]信使RNA[2]氨基酸转录（2）tRNA将游离在细胞质的特定氨基酸运送到核糖体（运输氨基酸），识别密码子反密码子丙氨酸（3）306福建省泉州一中学年高一下学期期末考试生物试题答案? （1） 翻译? [3]信使RNA [2]氨基酸 转录? （2）tRNA 将游离在细胞质的特定氨基酸运送到核糖体（运输氨基酸），识别密码子 反密码子 丙氨酸 （3）306 相关试题详细的说一下质的合成过程
蛋白质生物合成可分为五个阶段，氨基酸的活化、多肽链合成的起始、肽链的延长、肽链的终止和释放、蛋白质合成后的加工修饰。
（一）氨基酸
在进行合成多肽链之前,必须先经过活化,然后再与其特异的tRNA结合,带到mRNA相应的位置上,这个过程靠氨基酰tRNA合成酶催化,此酶催化特定的氨基酸与特异的tRNA相结合,生成各种氨基酰tRNA.每种氨基酸都靠其特有合成酶催化,使之和相对应的tRNA结合,在氨基酰tRNA合成酶催化下,利用ATP供能,在氨基酸羧基上进行活化,形成氨基酰-AMP,再与氨基酰tRNA合成酶结合形成三联复合物,此复合物再与特异的tRNA作用,将氨基酰转移到tRNA的氨基酸臂(即3'-末端CCA-OH)上原核细胞中起始氨基酸活化后，还要甲酰化，形成甲酰蛋氨酸tRNA，由N10甲酰四氢叶酸提供甲酰基。而真核细胞没有此过程。
前面讲过运载同一种氨基酸的一组不同tRNA称为同功tRNA。一组同功tRNA由同一种氨酰基tRNA合成酶催化。氨基酰tRNA合成酶对tRNA和氨基酸两者具有专一性...
蛋白质生物合成可分为五个阶段，氨基酸的活化、多肽链合成的起始、肽链的延长、肽链的终止和释放、蛋白质合成后的加工修饰。
（一）氨基酸
在进行合成多肽链之前,必须先经过活化,然后再与其特异的tRNA结合,带到mRNA相应的位置上,这个过程靠氨基酰tRNA合成酶催化,此酶催化特定的氨基酸与特异的tRNA相结合,生成各种氨基酰tRNA.每种氨基酸都靠其特有合成酶催化,使之和相对应的tRNA结合,在氨基酰tRNA合成酶催化下,利用ATP供能,在氨基酸羧基上进行活化,形成氨基酰-AMP,再与氨基酰tRNA合成酶结合形成三联复合物,此复合物再与特异的tRNA作用,将氨基酰转移到tRNA的氨基酸臂(即3'-末端CCA-OH)上原核细胞中起始氨基酸活化后，还要甲酰化，形成甲酰蛋氨酸tRNA，由N10甲酰四氢叶酸提供甲酰基。而真核细胞没有此过程。
前面讲过运载同一种氨基酸的一组不同tRNA称为同功tRNA。一组同功tRNA由同一种氨酰基tRNA合成酶催化。氨基酰tRNA合成酶对tRNA和氨基酸两者具有专一性，它对氨基酸的识别特异性很高，而对tRNA识别的特异性较低。
氨基酰tRNA合成酶是如何选择正确的氨基酸和tRNA呢？按照一般原理，酶和底物的正确结合是由二者相嵌的几何形状所决定的，只有适合的氨基酸和适合的tRNA进入合成酶的相应位点，才能合成正确的氨酰基tRNA。现在已经知道合成酶与L形tRNA的内侧面结合，结合点包括接近臂，DHU臂和反密码子臂D柄、反密码子和可变环与酶反应
乍看起来，反密码子似乎应该与氨基酸的正确负载有关，对于某些tRNA也确实如此，然而对于大多数tRNA来说，情况并非如此，人们早就知道，当某些tRNA上的反密码子突变后，但它们所携带的氨工酸却没有改变。1988年，候稚明和Schimmel的实验证明丙氨酸tRNA酸分子的氨基酸臂上G3：U70这两个碱基发生突变时则影响到丙氨酰tRNA合成酶的正确识别，说明G3：U70是丙氨酸tRNA分子决定其本质的主要因素。tRNA分子上决定其携带氨基酸的区域叫做副密码子。一种氨基酰tRNA合成酶可以识别以一组同功tRNA，这说明它们具有共同特征。例如三种丙氨酸tRNA（tRNAAlm/CUA,tRNAAim/GGC,tRNAAin/UGC都具有G3：U70副密码子。）但没有充分的证据说明其它氨基酰tRNA合成酶也识别同功tRNA组中相同的副密码子。另外副密码子也没有固定的位置，也可能并不止一个碱基对。
（二）多肽链合成的起始
核蛋白体大小亚基，mRNA起始tRNA和起始因子共同参与肽链合成的起始。
1、大肠杆菌细胞翻译起始复合物形成的过程：
（1）核糖体30S小亚基附着于mRNA起始信号部位：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，这种互补就意味着核糖体能选择mRNA上AUG的正确位置来起始肽链的合成，该结合反应由起始因子3（IF-3）介导，另外IF-1促进IF-3与小亚基的结合，故先形成IF3-30S亚基-mRNA三元复合物。
（2）30S前起始复合物的形成：在起始因子2作用下，甲酰蛋氨酰起 始tRNA与mRNA分子中的AUG相结合，即密码子与反密码子配对，同时IF3从三元复合物中脱落，形成30S前起始复合物，即IF2-3S亚基-mRNA-fMet-tRNAfmet复合物，此步需要GTP和Mg2+参与。
（3）70S起始复合物的形成：50S亚基上述的30S前起始复合物结合，同时IF2脱落，形成70S起始复合物，即30S亚基-mRNA-50S亚基-mRNA-fMet-tRNAfmet复合物。此时fMet-tRNAfmet占据着50S亚基的肽酰位。而A位则空着有待于对应mRNA中第二个密码的相应氨基酰tRNA进入，从而进入延长阶段，2、真核细胞蛋白质合成的起始
真核细胞蛋白质合成起始复合物的形成中需要更多的起始因子参与，因此起始过程也更复杂。
（1）需要特异的起始tRNA即，-tRNAfmet，并且不需要N端甲酰化。已发现的真核起始因子有近10种（eukaryote Initiation factor,eIF）
（2）起始复合物形成在mRNA5’端AUG上游的帽子结构，（除某些病毒mRNA外）
（3）ATP水解为ADP供给mRNA结合所需要的能量。真核细胞起始复合物的形成过程是：翻译起始也是由eIF-3结合在40S小亚基上而促进80S核糖体解离出60S大亚基开始，同时eIF-2在辅eIF-2作用下，与Met-tRNAfmet及GTP结合，再通过eIF-3及eIF-4C的作用，先结合到40S小亚基，然后再与mRNA结合。
mRNA结合到40S小亚基时，除了eIF-3参加外，还需要eIF-1、eIF-4A及eIF-4B并由ATP小解为ADP及Pi来供能，通过帽结合因子与mRNA的帽结合而转移到小亚基上。但是在mRNA5’端并未发现能与小亚基18SRNA配对的S-D序列。目前认为通过帽结合后，mRNA在小亚基上向下游移动而进行扫描，可使mRNA上的起始密码AUG在Met-tRNAfmet的反密码位置固定下来，进行翻译起始。
通过eIF-5的作用，可使结合Met-tRNAfmet·GTP及mRNAR40S小亚基与60S大亚基结合，形成80S复合物。eIF-5具有GTP酶活性，催化GTP水解为GDP及Pi，并有利于其它起始因子从40S小亚基表面脱落，从而有利于40S与60S两个亚基结合起来，最后经eIF-4D激活而成为具有活性的80SMet-tRNAfmet· mRNA起始复合物。
（三）多肽链的延长
在多肽链上每增加一个氨基酸都需要经过进位，转肽和移位三个步骤。
（1）为密码子所特定的氨基酸tRNA结合到核蛋白体的A位，称为进位。氨基酰tRNA在进位前需要有三种延长因子的作用，即，热不稳定的EF（Unstable temperature,EF）EF-Tu,热稳定的EF(stable temperature EF,EF-Ts)以及依赖GTP的转位因子。EF-Tu首先与GTP结合，然后再与氨基酰tRNA结合成三元复合物，这样的三元复合物才能进入A位。此时GTP水解成GDP，EF-Tu和GDP与结合在A位上的氨基酰tRNA分离
肽键的形成
①核蛋白体“给位”上携甲酰蛋氨酰　基（或肽酰）的tRNA
②核蛋白体“受体”上新进入的氨基酰tRNA;
③失去甲酰蛋氨酰基（或肽酰）后，即将从核蛋白体脱落的tRNA;
④接受甲酰蛋氨酰基（或肽酰）后已增长一个氨基酸残基的肽键
（2）转肽--肽键的形成（peptide bond formation）
在70S起始复合物形成过程中，核糖核蛋白体的P位上已结合了起始型甲酰蛋氨酸tRNA，当进位后，P位和A位上各结合了一个氨基酰tRNA，两个氨基酸之间在核糖体转肽酶作用下，P位上的氨基酸提供α-COOH基，与A位上的氨基酸的α-NH2形成肽键，从而使P位上的氨基酸连接到A位氨基酸的氨基上，这就是转肽。转肽后，在A位上形成了一个二肽酰tRNA（图18-13）。
（3)移位（Translocation)
转肽作用发生后，氨基酸都位于A位，P位上无负荷氨基酸的tRNA就此脱落，核蛋白体沿着mRNA向3’端方向移动一组密码子，使得原来结合二肽酰tRNA的A位转变成了P位，而A位空出，可以接受下一个新的氨基酰tRNA进入，移位过程需要EF-2，GTP和Mg2+的参加（图18-14）。
以后，肽链上每增加一个氨基酸残基，即重复上述进位，转肽，移位的步骤，直至所需的长度，实验证明mRNA上的信息阅读是从5’端向3’端进行，而肽链的延伸是从氮基端到羧基端。所以多肽链合成的方向是N端到C端
（四）翻译的终止及多肽链的释放
无论原核生物还是真核生物都有三种终止密码子UAG，UAA和UGA。没有一个tRNA能够与终止密码子作用，而是靠特殊的蛋白质因子促成终止作用。这类蛋白质因子叫做释放因子，原核生物有三种释放因子：R相关信息，RF2T RF3。RF1识别UAA和UAG，RF2识别UAA和UGA。RF3的作用还不明确。真核生物中只有一种释放因子eRF，它可以识别三种终止密码子。
不管原核生物还是真核生物，释放因子都作用于A位点，使转肽酶活性变为水介酶活性，将肽链从结合在核糖体上的tRNA的CCA末凋上水介下来，然后mRNA与核糖体分离，最后一个tRNA脱落，核糖体在IF-3作用下，解离出大、小亚基。解离后的大小亚基又重新参加新的肽链的合成，循环往复，所以多肽链在核糖体上的合成过程又称核糖体循环（ribosome cycle）（图18-16）。
（五）多核糖体循环
上述只是单个核糖体的翻译过程，事实上在细胞内一条mRNA链上结合着多个核糖体，甚至可多到几百个。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，现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。两个核糖体之间有一定的长度间隔，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
多聚核糖体的核糖体个数，与模板mRNA的长度有关，例如血红蛋白的多肽链mNRA编码区有450个核苷酸组成，长约150nm 。上面串连有5-6个核糖核蛋白体形成多核糖体。而肌凝蛋白的重链mRNA由5400个核苷酸组成，它由60多个核糖体构成多核糖体完成多肽链的合成。
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