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1、生物化學(xué)主編張向陽(yáng)常陸林全國(guó)高職高專護(hù)理類專業(yè)“十三五”規(guī)劃教材第十章遺傳信息的傳遞與表達(dá)目錄第一節(jié)DNA的生物合成第二節(jié)RNA的生物合成第三節(jié)蛋白質(zhì)的生物合成第三節(jié)蛋白質(zhì)的生物合成本節(jié)知識(shí)點(diǎn)1.蛋白質(zhì)合成體系及三種RNA的作用2.遺傳密碼及特點(diǎn)3.原核生物蛋白質(zhì)的合成過(guò)程4.真核生物蛋白質(zhì)的合成過(guò)程5.翻譯后的加工修飾本節(jié)重點(diǎn)1.三種RNA的作用；2.遺傳密碼的概念及特點(diǎn)；3.核糖體循環(huán)的概念及步驟。蛋白質(zhì)的生物合成蛋白質(zhì)的生物合成，即翻譯，將核酸中由4種核苷酸序列編碼的遺傳信息，通過(guò)遺傳密碼破譯的方式解讀為蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)中20種氨基酸的序列。一、蛋白質(zhì)生物合
2、成體系（一）mRNA與遺傳密碼mRNA分子上從5?至3?方向，由AUG開(kāi)始，每3個(gè)核苷酸為一組，決定肽鏈上某一個(gè)氨基酸或蛋白質(zhì)合成的起始、終止信號(hào)，稱為三聯(lián)體密碼。終止密碼子：UAAUAGUGA起始密碼子：AUG(1)連續(xù)性從mRNA5?端起始密碼子AUG到3?端終止密碼子之間的核苷酸序列，各個(gè)三聯(lián)體密碼連續(xù)排列編碼一個(gè)蛋白質(zhì)多肽鏈，稱為開(kāi)放閱讀框架。遺傳密碼的特點(diǎn)(2)簡(jiǎn)并性遺傳密碼中，除色氨酸和甲硫氨酸僅有一個(gè)密碼子外，其余氨基酸均有多個(gè)密碼子。(3)方向性起始密碼子位于mRNA鏈的5′端，終止密碼子位于3′端，翻譯時(shí)沿5′→3′方向進(jìn)行，直到終止密碼子為止
3、。(4)通用性整套密碼從原核生物到人類都通用，但動(dòng)物細(xì)胞的線粒體、植物細(xì)胞的葉綠體例外。(5)擺動(dòng)性反密碼子與密碼子間不嚴(yán)格遵守常見(jiàn)的堿基配對(duì)規(guī)律，稱為擺動(dòng)配對(duì)。遺傳密碼的特點(diǎn)（二）tRNA與氨基酸的活化1.氨基酸的活化（1）氨酰tRNA的合成氨基酸+tRNA氨酰tRNAATPAMP＋PPi氨酰tRNA合成酶（2）氨酰tRNA合成酶對(duì)氨基酸和tRNA特異性高；具有校對(duì)活性。真核生物：Met-tRNAiMet原核生物：fMet-tRNAifMet2.原核生物與真核生物起始肽鏈合成的氨酰tRNA的區(qū)別（二）tRNA與氨基酸的活化（三）rRNA與核糖體1.P位：肽酰位
4、，又稱給位。2.A位：氨酰位，又稱受位。3.E位：排出位。原核生物翻譯過(guò)程中核糖體結(jié)構(gòu)模式2.20種編碼氨基酸作為原料。3.酶及眾多蛋白質(zhì)因子，如IF、eIF。4.ATP、GTP、無(wú)機(jī)離子。(四)蛋白質(zhì)的合成原料、酶與蛋白質(zhì)因子1.三種RNAmRNA(信使RNA)rRNA(核糖體RNA)tRNA(轉(zhuǎn)運(yùn)RNA)5.酶及蛋白質(zhì)因子氨酰tRNA合成酶：ATP存在下合成氨酰tRNA，具有絕對(duì)特異性。肽酰轉(zhuǎn)移酶或轉(zhuǎn)肽酰酶（慣稱轉(zhuǎn)肽酶）：催化核糖體“P位”上的肽酰基轉(zhuǎn)移至“A位”的氨酰tRNA的氨基上，使酰基與氨基縮合形成肽鍵。轉(zhuǎn)位酶：催化核糖體向mRNA的3′端移動(dòng)定位于
5、“A位”。蛋白質(zhì)因子：起始因子(IF);延長(zhǎng)因子(EF);釋放因子（RF）。能量物質(zhì)及離子：量物質(zhì)為ATP和GTP；無(wú)機(jī)離子有Mg2+和K+等。(四)蛋白質(zhì)的合成原料、酶與蛋白質(zhì)因子翻譯過(guò)程從閱讀框架的5′-AUG開(kāi)始，按mRNA模板三聯(lián)體密碼的順序延長(zhǎng)肽鏈，直至終止密碼子出現(xiàn)。起始延長(zhǎng)終止翻譯過(guò)程二、蛋白質(zhì)生物合成過(guò)程（一）原核生物肽鏈的合成1.肽鏈合成的起始指mRNA和起始氨酰tRNA分別與核糖體結(jié)合而形成翻譯起始復(fù)合物。核糖體大小亞基分離；mRNA在小亞基定位結(jié)合；與起始氨酰tRNA的結(jié)合；核糖體大亞基結(jié)合。原核生物肽鏈合成起始S-D序列在起始密碼子的上游
6、8～13個(gè)核苷酸部位有一段富含嘌呤堿基（如-AGGAGG-）的特殊保守序列，稱為S-D序列，可被核糖體小亞基16SrRNA辨認(rèn)互補(bǔ)結(jié)合。mRNA的起始AUG在核糖體小亞基上精確定位，形成復(fù)合體。（一）原核生物肽鏈的合成1.肽鏈合成的起始S-D序列核糖體大、小亞基分離（一）原核生物肽鏈的合成1.肽鏈合成的起始AUG5'3'IF-3IF-1肽鏈合成的起始mRNA在小亞基定位結(jié)合（一）原核生物肽鏈的合成IF-3IF-1IF-2GTP起始氨酰tRNA(fMet-tRNAimet)結(jié)合到小亞基AUG5'3'（一）原核生物肽鏈的合成1.肽鏈合成的起始IF-3IF-1IF-2
7、GTP核糖體大亞基結(jié)合，起始復(fù)合物形成AUG5'3'（一）原核生物肽鏈的合成1.肽鏈合成的起始2.肽鏈合成的延長(zhǎng)肽鏈延長(zhǎng)包括進(jìn)位、成肽、轉(zhuǎn)位三步，在核糖體上連續(xù)性循環(huán)式進(jìn)行，又稱為核糖體循環(huán)，每次循環(huán)增加一個(gè)氨基酸。（一）原核生物肽鏈的合成進(jìn)位轉(zhuǎn)位成肽2.肽鏈合成的延長(zhǎng)3.肽鏈合成的終止當(dāng)mRNA上終止密碼子出現(xiàn)后，RF-1特異識(shí)別UAA、UAG；而RF-2可識(shí)別UAA、UGA多肽鏈合成停止，肽酰轉(zhuǎn)移酶的酯酶活性變?yōu)樗饷富钚裕闺逆湉暮颂求w上釋放。（一）原核生物肽鏈的合成真核生物與與原核生物相比，肽鏈合成起始階段差異較大，主要表現(xiàn)為以下幾方面：①真核生物的核糖
8、體由40S的小亞基和60
