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《核酸及蛋白質(zhì)的生物合成》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第二篇代謝篇第10章核酸及蛋白質(zhì)的生物合成10.1DNA的生物合成10.2RNA的生物合成10.3蛋白質(zhì)的生物合成生物親代與子代之間，在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上常常相似，這就是遺傳現(xiàn)象。生物的遺傳特性，使生物界的物種能夠保持相對(duì)穩(wěn)定。根據(jù)現(xiàn)代細(xì)胞學(xué)和遺傳學(xué)的研究得知，控制生物性狀的主要遺傳物質(zhì)是脫氧核糖核酸（DNA）。金絲猴的后代仍然是金絲猴牛的后代仍然是牛生物的各項(xiàng)生命活動(dòng)都有它的物質(zhì)基礎(chǔ)。生物遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么呢？DNA是生物遺傳的主要物質(zhì)。生物機(jī)體的遺傳信息以密碼的形式編碼再DNA分子上，表現(xiàn)為特定的核苷酸排列順序。并通過(guò)DNA的復(fù)制由親代傳遞給子代。在后代的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，遺
2、傳信息自DNA轉(zhuǎn)錄給RNA，然后翻譯成特異的蛋白質(zhì)（中心法則）。以執(zhí)行各種生命功能，使后代表現(xiàn)相似的遺傳性狀。中心法則(Crick,1958)轉(zhuǎn)錄—在DNA分子上合成出與其核苷酸順序相對(duì)應(yīng)的RNA的過(guò)程。復(fù)制—遺傳物質(zhì)從親代DNA傳遞到子代DNA分子上，合成出與原來(lái)DNA相同分子的過(guò)程。翻譯—在RNA的指導(dǎo)下，根據(jù)核酸鏈上每三個(gè)核苷酸決定一個(gè)氨基酸的三聯(lián)體密碼規(guī)則，合成出具有特定氨基酸順序的蛋白質(zhì)肽鏈的過(guò)程。Reversetranscription10.1DNA的生物合成復(fù)制過(guò)程可分為：起始、延長(zhǎng)和終止3個(gè)階段。一、DNA的半保留復(fù)制通過(guò)堿基配對(duì)(A-T,C-G),兩條鏈連在一起，成
3、為互補(bǔ)鏈。一條鏈上核苷酸排列順序決定了另一條鏈上的核苷酸排列順序，每一條鏈都含有合成它的互補(bǔ)鏈所必需的全部遺傳信息。DNA復(fù)制過(guò)程中，首先堿基間氫鍵斷裂并使雙鏈解旋和分開(kāi)，然后每條鏈可作為模板在其上合成新的互補(bǔ)連，新形成的兩個(gè)DNA分子與原來(lái)DNA分子的堿基順序完全一樣。在此過(guò)程中，每個(gè)子代分子的一條鏈來(lái)自親代DNA，另一條鏈子是新合成的。這種方式稱為半保留復(fù)制。DNA復(fù)制（一）半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)依據(jù)1958年，Messelson和Stahl用實(shí)驗(yàn)加以證實(shí)。細(xì)菌可利用NH4Cl作氮源合成DNA。普通DNA的沉降位置含15N-DNA的細(xì)菌第一代第二代培養(yǎng)于含14N-DNA的普通培養(yǎng)液重D
4、NA的沉降位置細(xì)菌的DNA雙鏈含15N-DNA鏈含14N-DNA鏈密度梯度離心結(jié)果普通DNA的沉降位置實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:子一代DNA雙鏈中有一股是15N單鏈，而另一股是14N單鏈，前者是從親代接受和保留下來(lái)的，后者則是完全新合成的。（二）半保留復(fù)制的意義半保留復(fù)制的意義：按半保留復(fù)制的方式，子代保留了親代的全部遺傳信息，體現(xiàn)在親代與子代之間DNA堿基序列的一致性上。體現(xiàn)了遺傳過(guò)程的相對(duì)保守性（不是絕對(duì)的）。是物種穩(wěn)定的分子基礎(chǔ)。ATGCATATCGATGCATATCGATGCATATCG親鏈子鏈子鏈親鏈二、DNA復(fù)制的起點(diǎn)和方式復(fù)制子—基因組能獨(dú)立進(jìn)行復(fù)制的單位。每個(gè)復(fù)制子都含有控制復(fù)制
5、起始的起點(diǎn)（富含A、T區(qū)），可能還有終止復(fù)制的終點(diǎn)。復(fù)制是在起始階段進(jìn)行控制的，一旦復(fù)制開(kāi)始，它既繼續(xù)下去，，直到整個(gè)復(fù)制子完成復(fù)制。J.Cairns（1963年）DirectionofDNAreplication原核生物的染色體和質(zhì)粒，真核生物的細(xì)胞器DNA都是環(huán)狀的雙鏈分子，都在一個(gè)固定的起點(diǎn)開(kāi)始復(fù)制，復(fù)制的方向是雙向的。即形成2個(gè)復(fù)制叉。復(fù)制叉—親代鏈分開(kāi)及新生DNA開(kāi)始復(fù)制處形成的Y形結(jié)構(gòu)。細(xì)菌DNA復(fù)制叉移動(dòng)的速度大約50000bp/min，真核生物染色體DNA復(fù)制叉移動(dòng)的速度大約1000~3000bp/min，高等真核生物一般復(fù)制子為100~200kb。DNA新起始方式（
6、denovoinitiation）復(fù)制的基本模式ParentalD.S,DNAUnwindingproteinRNApolymerasePrimaseDNApolymeraseleadingStrandlaggingStrandElongationoflag.&lea.strandsDNApolymerasePoly(dNt)ligaseReplicationloopRNAprimerRNA-primedDNApieces(1kb)Continuous5’to3’inLeadingS.Discontinuous3’to5’inlaggingS.TwolongDNApiecesMany
7、shorterDNApieces(1-2kb)Repair&fillingin5’to3’Bidirectionallengtheningofnewstands眼形結(jié)構(gòu)三、原核生物DNA復(fù)制的酶學(xué)DNA復(fù)制所需的物質(zhì)及作用1、底物：dNDP。2、聚合酶：依賴DNA的DNA聚合酶，簡(jiǎn)稱DNA-pol。3、模板：解開(kāi)成單鏈的DNA母鏈。4、引物：提供3′-OH末端，使dNDP可以依次聚合。5、其他酶和蛋白因子（如：引物酶、解旋酶、DNA連接酶、拓?fù)洚悩?gòu)酶、單鏈
