蛋白质生物合成所需的能量
分子生物学与医药智慧树知到课后章节答案2023年下江苏大学
分子生物学与医药智慧树知到课后章节答案2023年下江苏大学江苏大学第一章测试1.（）是一段特定的与RNA聚合酶及其转录因子相结合，从而决定基因转录起始与否的DNA序列。
答案:启动子2.关于人类线粒体基因组，以下描述正确的是（）答案:含有编码RNA的基因;mtDNA是双链环状DNA;mtDNA基因组特征与原核生物的相似3.SNP是一种DNA重复序列，也是人类基因组中最常见的一种DNA多态性。
（）答案:错4.导致不同个体对疾病易感程度和对药物反应不同的根本分子机制为基因组DNA之间的多态性。
（）答案:对5.在“基因与基因病”一节所引用的“What exactly is a gene”这一科普动画中，描述不够准确的有（）。
答案:A. A gene is a special stretch of DNA that codes for something.;A. Each one of our cells contains 46 strands of DNA.;A. Genes make proteins.第二章测试1.蛋白质生物合成过程中所需的能量都由ATP直接供给。
答案:错2.DNA半不连续复制是指复制时一条链的合成方向是5’→3’，而另一条链方向是3’→5’。
答案:错3.需要连接酶参与的过程有答案:切除修复;DNA复制;基因工程中制备重组DNA 4.比较RNA转录与DNA复制，叙述正确的是答案:都在细胞核内进行5.在蛋白质合成过程中，下列说法是正确的是答案:核糖体向mRNA的3’端不断移动第三章测试1.目前认为基因表达调控的主要环节是（）答案:转录起始水平2.关于原核生物和真核生物转录调控的描述，下列哪项正确（）答案:两者的RNA聚合酶不同3.有关乳糖操纵子描述正确的是（）。
答案:有高浓度半乳糖、低浓度葡萄糖存在时处于表达状态;没有半乳糖存在时处于阻遏状态;半乳糖存在时可能处于表达状态4.大肠杆菌在多种碳源同时存在的条件下，优先利用乳糖（）答案:错5.原核生物基因表达的调控主要发生在转录水平上，真核生物基因表达的调控可以发生在各个水平，但主要也是在转录水平。
真核生物蛋白质合成能量计算
真核生物蛋白质合成能量计算有关蛋白质和核酸计算注：肽链数（m）；氨基酸总数（n）；氨基酸平均分子量（a）；氨基酸平均分子量（b）；核苷酸总数（c）；核苷酸平均分子量（d）。
1．蛋白质（和多肽）：氨基酸经脱水聚合形成多肽，各种元素的质量守衡，其中H、O参与脱水。
每个氨基酸至少1个氨基和1个羧基，多余的氨基和羧基来自R基。
①氨基酸各原子数计算：C原子数＝R基上C原子数＋2；H原子数＝R基上H原子数＋4；O原子数＝R基上O原子数＋2；N原子数＝R基上N原子数＋1。
②每条肽链游离氨基和羧基至少：各1个；m条肽链蛋白质游离氨基和羧基至少：各m个；③肽键数＝脱水数（得失水数）＝氨基酸数－肽链数＝n-m；④蛋白质由m条多肽链组成：N原子总数＝肽键总数＋m个氨基数（端）＋R基上氨基数；肽键总数＋氨基总数≥肽键总数＋m个氨基数（端）；O原子总数＝肽键总数＋2（m个羧基数（端）＋R基上羧基数）；肽键总数＋2×羧基总数≥肽键总数＋2m个羧基数（端）；⑤蛋白质分子量＝氨基酸总分子量—脱水总分子量（—脱氢总原子量）＝na—18（n—m）；2．蛋白质中氨基酸数目与双链DNA（基因）、mRNA碱基数的计算：①DNA基因的碱基数（至少）：mRNA的碱基数（至少）：蛋白质中氨基酸的数目＝6：3：1；②肽键数（得失水数）＋肽链数＝氨基酸数＝mRNA碱基数/3＝（DNA）基因碱基数/6；③DNA脱水数＝核苷酸总数—DNA双链数＝c—2；mRNA脱水数＝核苷酸总数—mRNA单链数＝c—1；④DNA分子量＝核苷酸总分子量—DNA脱水总分子量＝（6n）d—18（c—2）。
mRNA分子量＝核苷酸总分子量—mRNA脱水总分子量＝（3n）d—18（c—1）。
⑤真核细胞基因：外显子碱基对占整个基因中比例＝编码的氨基酸数×3÷该基因总碱基数×100%；编码的氨基酸数×6≤真核细胞基因中外显子碱基数≤（编码的氨基酸数＋1）×6。
蛋白质的合成
生物科学与技术学院 马 建 华
一、概念 二、蛋白质合成的能量来源 三、蛋白质合成体系组成 四、蛋白质合成的生物机制
一、概念： 概念：
1. 蛋白质：由20种基本氨基酸组成的多肽链。 蛋白质： 种基本氨基酸组成的多肽链。 种基本氨基酸组成的多肽链 蛋白质合成原料： 种基本氨基酸 蛋白质合成原料：20种基本氨基酸
4. 肽链合成的终止与释放 终止密码子（终止信号） 终止密码子（终止信号）: UAA、 UGA 、UAG 、 正常细胞不含能和终止密码子互补的反密码子的tRNA， 正常细胞不含能和终止密码子互补的反密码子的 ， 这些终止密码子能被终止因子所识别。 这些终止密码子能被终止因子所识别。 终止因子： 终止因子： RF 1 : 识别 识别UAA 、 UAG RF2 : 识别 识别UAA 、 UGA RF3 : 不识别终止密码子 但刺激另外两个因子的活性，协 不识别终止密码子, 但刺激另外两个因子的活性， 助肽链释放。 助合成体系组成 1. 模板 mRNA 模板: 2.合成场所：核糖体 合成场所： 合成场所 3. tRNA（转运 （转运RNA） ） 4. 多种蛋白质因子
1. 模板 mRNA(将遗传信息翻译为蛋白质 模板: 将遗传信息翻译为蛋白质) 将遗传信息翻译为蛋白质
mRNA 蛋白质 mRNA 蛋白质 mRNA 蛋白质
A位氨酰 位氨酰-tRNA的-NH2 位氨酰 的 和P位肽酰 位肽酰-tRNA的的 位肽酰 COOH形成肽键。 形成肽键。 形成肽键 肽酰基从P位转到 位 肽酰基从 位转到A位。 位转到 肽键形成在肽酰转移 酶（转肽酶）作用下 转肽酶） 完成。 完成。
移位： 移位：
在移位因子(G)作用 下，核糖体沿mRNA 向3´端移动一个密码子。 ´端移动一个密码子。 移位结果：肽酰tRNA从A位进入 位点 位进入P位点 从 位进入 位点; 空着的A位点为下一个 空着的 位点为下一个 密码子对应的氨酰tRNA的进入作好准备 。 的进入作好准备。 的进入作好准备 需要1个GTP 需要 个 脱落： 脱落： P位点上空载的 位点上空载的tRNA 位点上空载的 脱落。 经出口位点 (E) 脱落。
第十一章 蛋白质生物合成
遗传信息的传递——中心法则
蛋白质合成的场所是核糖体,原料是20种 L-氨基酸，反应所需能量由ATP、GTP提 供，此外还有Mg2+、K+ 等金属离子参与。 蛋白质合成体系主要由mRNA、tRNA、 rRNA、有关的酶以及几十种蛋白质因子 组成。
A G C C T G
U C G G A C
（三）、rRNA及核糖体
核糖体是由几十种蛋白质和几种rRNA组成的 亚细胞颗粒,其中蛋白质与rRNA的重量比约为 1:2。核糖体是蛋白质合成的场所。
1.不同来源核糖体的大小和RNA组成
核糖体（S) 亚基（S) 50 rRNA (S) 23 5 30 16 28 60
原核生物
70
5.8
5
真核生物
80
终止因子的结合使肽酰转移酶活性变为水解酶活性，肽基不转移
给A位tRNA，而转移给H2O，并把已合成的多肽链从核糖体和 tRNA 上释放出来，无负荷的tRNA随机从核糖体脱落，该核糖体立即离开 mRNA，在IF3存在下,消耗GTP而解离为30S 和50S非功能性亚基。再 重复下一轮过程。
蛋白质的合成是一个高耗能过程
EF-Tu-GTP+下一个要进入的氨酰-tRNA 形成复合物，将这个氨 酰-tRNA 送入核糖体A位，同时GTP GDP + Pi，EFTu-GDP释放。
EF-Tu-GDP+ EF-Ts
EF-Tu-Ts + GDP
EF-Tu-Ts + GTP
EF-Tu-GTP + EF-Ts
重新参与下一轮循环
AA活化 肽链起始 进位 移位
2个高能磷酸键（ATP） 1个（70S复合物形成，GTP） 1个（GTP） 1个（GTP）
蛋白质生物合成试题及答案
1、AUG只是起始信号的密码。
［单选题］*错（正确答案）2、翻译过程中遗传信息在mRNA上是从5'-3’方向阅读，肽链则是从N端至1jC端合成。
［单选题］*对（正确答案）3、核糖体是肽链合成场所。
［单选题］*对（正确答案）4、转录时需要先合成一段RNA引物。
［单选题］*错（正确答案）5、在蛋白质生物合成中，tRNA分子不仅有携带氨基酸的作用，而且还负责翻译密码，能和mRNA分子上的反密码形成碱基配对关系。
［单选题］*错（正确答案）6.每程种氨基酸都有两种以上密码子。
［单选题］*错（正确答案）7.一种tRNA通常只能识别一种密码子。
［单选题］*对（正确答案）错8、蛋白质生物合成时，转肽酶活性存在于核蛋白体大亚基内。
［单选题］*对（正确答案）错9、蛋白质合成过程中，核蛋白体上的移位应是核蛋白体沿mRNA5'-3移动。
［单选题］*对（正确答案）错10、蛋白质生物合成时，肽链延伸的方向是：C端-N端。
［单选题］*对错（正确答案）11、UAG除作为蛋氨酸的密码外，还做为起始密码子使用。
［单选题］*对错（正确答案）12、核蛋白体小亚基上有两个位点，即结合氨基酰tRNA的受位和结合肽酰一tRNA的给位。
［单选题］*对错（正确答案）13、氨基酸活化时，氨基酸在氨基酰-tRNA合成酶催化下，由GTP供能、与tRNA化合形成氨基酰-tRNA。
［单选题］*对错（正确答案）14、核蛋白体循环的起始阶段，主要是由核蛋白体大、小亚基、模板mRNA及具有启动作用的蛋氨酰-tRNA共同构成起始复合体。
［单选题］*对（正确答案）错15、由mRNA作模板翻译出来的多肽链、多数还不具有正常的生物学功能。
只要经过水解剪切就能变成具有特定生物学活性的蛋白质。
［单选题］*对错（正确答案）16、在大肠杆菌中，一种氨酰-tRNA合成酶只对应于一种氨基酸。
［单选题］*对（正确答案）错17、蛋白质生物合成所需的能量都由ATP直接供给。
蛋白质生物合成
止密码子结合。
RF-1：识别UAA和UAG RF-2：识别UAA和UGA RF-3：RF-3和GTP形成复 合物，是一种GTP结合蛋 白，可促进核糖体与RF-1 和RF-2的结合。
RF1 or RF2
UAA
终止密码子
5．多聚核糖体（polyribosome, or polysome）
原核生物的EF有EF-T和EF-G两类:
EF-T：延伸因子“T”，开始误认为这类延伸因子有肽基转 移酶的活性peptidyl transferase，所以取转移酶的第一个字 母“T” 。
EF-G：这类延伸因子与核糖体结合时需要GTP，当GTP水 解时，这类延伸因子就从核糖体上解离下来，总之涉及 GTP，所以用GTP的第一个字母“G”，EF-G。
密码子
UGA UGG
通用编码
终止信号 色氨酸
人线粒体编码
色氨酸 色氨酸
AUA
AUG AGA AGG
异亮氨酸
甲硫氨酸 精氨酸 精氨酸
甲硫氨酸
甲硫氨酸 终止信号 终止信号
二、核糖体（ribosome）－蛋白质合成的场所 • 核糖体像一个能沿mRNA模板移动的工 厂，执行着蛋白质合成的功能。它是由 几十种蛋白质和几种核糖体RNA （ribosomal RNA，rRNA）组成的亚细胞 颗粒。一个细菌细胞内约有20000个核糖 体，而真核细胞内可达106个，在未成熟 的蟾蜍卵细胞内则高达1012。核糖体和 它的辅助因子为蛋白质合成提供了必要 条件。
1.氨基酸的活化： 由高度特异的氨酰-tRNA合成酶 (aminoacyl-tRNA synthetase)催化，反应分两步
总反应式
• 蛋白质合成的真实性主要决定于AA- tRNA合 成酶是否能使氨基酸与对应的tRNA相结合。 AA-tRNA合成酶既要能识别tRNA，又要能识 别氨基酸，它对两者都具有高度的专一性。 不同的tRNA有不同碱基组成和空间结构，容 易被tRNA合成酶所识别，困难的是这些酶如 何识别结构上非常相似的氨基酸。
蛋白质的生物合成习题与参考答案
第十五章蛋白质生物合成一、填空题：1．三联体密码子共有64 个,其中终止密码子共有 3 个,分别为UAA 、UAG 、UGA ; 2．密码子的基本特点有四个分别为从5′→3′无间断性、简并性、变偶性、通用性; 3．次黄嘌呤具有广泛的配对能力,它可与U 、 C 、 A 三个碱基配对,因此当它出现在反密码子中时,会使反密码子具有最大限度的阅读能力;4．原核生物核糖体为70 S,其中大亚基为50 S,小亚基为30 S；而真核生物核糖体为80 S,大亚基为60 S,小亚基为40 S;5．原核起始tRNA,可表示为tRNA f甲硫,而起始氨酰tRNA表示为f Met-tRNA f甲硫；真核生物起始tRNA可表示为tRNA I甲硫,-tRNA表示为Met-tRNA f甲硫;6．肽链延伸过程需要进位、转肽、移位三步循环往复,每循环一次肽链延长 1 个氨基酸残基,原核生物中循环的第一步需要EF-Tu 和EF-Ts 延伸因子；第三步需要EF-G 延伸因子;7．原核生物mRNA分子中在距起始密码子上游约10个核苷酸的地方往往有一段富含嘌呤碱基的序列称为Shine-Dalgrano序列,它可与16S-rRNA 3′－端核苷酸序列互补;8．氨酰-tRNA的结构通式可表示为：OtRNA－O－C－CH－RNH2,与氨基酸键联的核苷酸是A腺嘌呤核苷酸;9．氨酰-tRNA合成酶对氨基酸和相应tRNA都具有较高专一性,此酶促反应过程中由ATP 水解提供能量;10．肽链合成的终止阶段, RF1因子和RF2因子能识别终止密码子,以终止肽链延伸,而RF3因子虽不能识别任何终止密码子,但能协助肽链释放;11．蛋白质合成后加工常见的方式有磷酸化、糖基化、脱甲基化、信号肽切除; 12．真核生物细胞合成多肽的起始氨基酸为甲硫氨酸,起始tRNA为tRNA I甲硫,此tRNA 分子中不含T C 序列;这是tRNA家庭中十分特殊的;二、选择题只有一个最佳答案：1．下列有关mRAN的论述,正确的一项是 CA、mRNA是基因表达的最终产物B、mRNA遗传密码的阅读方向是3′→5′C、mRNA遗传密码的阅读方向是5′→3′D、mRNA密码子与tRNA反密码子通过A-T,G-C配对结合E、每分子mRNA有3个终止密码子2．下列反密码子中能与密码子UAC配对的是 DA、AUGB、AUIC、ACUD、GUA3．下列密码子中,终止密码子是 BA、UUAB、UGAC、UGUD、UAU4．下列密码子中,属于起始密码子的是 AA、AUGB、AUUC、AUCD、GAG5．下列有关密码子的叙述,错误的一项是 CA 、密码子阅读是有特定起始位点的B 、密码子阅读无间断性C 、密码子都具有简并性D 、密码子对生物界具有通用性6．密码子变偶性叙述中,不恰当的一项是 AA 、密码子中的第三位碱基专一性较小,所以密码子的专一性完全由前两位决定B 、第三位碱基如果发生了突变如A G 、C U,由于密码子的简并性与变偶性特点,使之仍能翻译出正确的氨基酸来,从而使蛋白质的生物学功能不变C 、次黄嘌呤经常出现在反密码子的第三位,使之具有更广泛的阅读能力,I-U 、I-C 、I-A 从而可减少由于点突变引起的误差D 、几乎有密码子可用U C XY 或U C XY 表示,其意义为密码子专一性主要由头两个碱基决定7．关于核糖体叙述不恰当的一项是 BA 、核糖体是由多种酶缔合而成的能够协调活动共同完成翻译工作的多酶复合体B 、核糖体中的各种酶单独存在解聚体时,同样具有相应的功能C 、在核糖体的大亚基上存在着肽酰基P 位点和氨酰基A 位点D 、在核糖体大亚基上含有肽酰转移酶及能与各种起始因子,延伸因子,释放因子和各种酶相结合的位点8．tRNA 的叙述中,哪一项不恰当 DA 、tRNA 在蛋白质合成中转运活化了的氨基酸B 、起始tRNA 在真核原核生物中仅用于蛋白质合成的起始作用C 、除起始tRNA 外,其余tRNA 是蛋白质合成延伸中起作用,统称为延伸tRNAD 、原核与真核生物中的起始tRNA 均为fMet-tRNA9．tRNA 结构与功能紧密相关,下列叙述哪一项不恰当 DA 、tRNA 的二级结构均为“三叶草形”B 、tRNA3′-末端为受体臂的功能部位,均有CCA 的结构末端C 、T C 环的序列比较保守,它对识别核糖体并与核糖体结合有关D 、D 环也具有保守性,它在被氨酰-tRNA 合成酶识别时,是与酶接触的区域之一10．蛋白质生物合成中多肽的氨基酸排列顺序取决于 CA 、相应tRNA 的专一性B 、相应氨酰tRNA 合成酶的专一性C 、相应mRNA 中核苷酸排列顺序D 、相应tRNA 上的反密码子11．下列有关氨酰- tRNA 合成酶叙述中,哪一项有误 CA 、氨酰-tRNA 合成酶促反应中由ATP 提供能量,推动合成正向进行B 、每种氨基酸活化均需要专一的氨基酰- tRNA 合成酶催化C 、氨酰-tRNA 合成酶活性中心对氨基酸及tRNA 都具有绝对专一性OD 、该类酶促反应终产物中氨基酸的活化形式为R －CH －C －O －ACC －tRNANH 212．原核生物中肽链合的起始过程叙述中,不恰当的一项是 DA 、mRNA 起始密码多数为AUG,少数情况也为GUGB 、起始密码子往往在5′-端第25个核苷酸以后,而不是从mRNA5′-端的第一个苷酸开始的C 、在距起始密码子上游约10个核苷酸的地方往往有一段富含嘌呤的序列,它能与16SrRNA3′-端碱基形成互补D、70S起始复合物的形成过程,是50S大亚基及30S小亚基与mRNA自动组装的13．有关大肠杆菌肽链延伸叙述中,不恰当的一项是 CA、进位是氨酰-tRNA进入大亚基空差的A位点B、进位过程需要延伸因子EFTu及EFTs协助完成C、甲酰甲硫氨酰－tRNA f进入70S核糖体A位同样需要EFTu－EFTs延伸因子作用D、进位过程中消耗能量由GTP水解释放自由能提供14．移位的叙述中哪一项不恰当 CA、移位是指核糖体沿mRNA5′→3′作相对移动,每次移动的距离为一个密码子B、移位反应需要一种蛋白质因子EFG参加,该因子也称移位酶C、EFG是核糖体组成因子D、移位过程需要消耗的能量形式是GTP水解释放的自由能15．蛋白质生物合成的方向是： BA、从C端到N端B、从N端到C端C、定点双向进行D、从C端、N端同时进行16．在蛋白质合成过程中,下列哪些说法是正确的 CA、氨基酸随机地连接到tRNA上去B、新生多肽链的合成都是从C-端向N-端方向延伸的C、通过核糖核蛋白体的收缩,mRNA不断移动D、肽键形成是由肽酰转移酶作用下完成的,此种酶不属于核糖体的组成成分17．70S起始复合物的形成过程的叙述,哪项是正确的 DA、mRNA与30S亚基结合过程需要超始因子IF1B、mRNA与30S亚基结合过程需要超始因子IF2C、mRNA与30S亚基结合过程需要超始因子IF3D、mRNA与30S亚基结合过程需要超始因子IF1、IF2和IF318．mRNA与30S亚基复合物与甲酰甲硫氨酰-tRNA f结合过程中起始因子为 AA、IF1及IF2B、IF2及IF3C、IF1及IF3D、IF1、IF2及IF319．原核细胞中氨基酸掺入多肽链的第一步反应是： DA、甲酰蛋氨酸-tRNA与核蛋白体结合B、核蛋白体30S亚基与50S亚基结合C、mRNA与核蛋白体30S亚基结合D、氨酰tRNA合成酶催化氨基酸活化20．假设翻译时可从任一核苷酸起始读码,人工合成的AACnn为任意整数多聚核苷酸,能够翻译出几种多聚氨基酸 CA、一种B、二种C、三种D、四种21．绝大多数真核生物mRNA5’端有 AA、帽子结构B、PolyAC、起始密码D、终止密码22．能与密码子ACU相识别的反密码子是DA、UGAB、IGAC、AGID、AGU23．原核细胞中新生肽链的N-末端氨基酸是CA、甲硫氨酸B、蛋氨酸C、甲酰甲硫氨酸D、任何氨基酸24．tRNA的作用是 DA、把一个氨基酸连到另一个氨基酸上B、将mRNA连到rRNA上C、增加氨基酸的有效浓度D、把氨基酸带到mRNA的特定位置上25．细胞内编码20种氨基酸的密码子总数为： DA、16B、64C、20D、6126．下列关于遗传密码的描述哪一项是错误的CA、密码阅读有方向性,5'-端开始,3'-端终止B、密码第3位即3′-端碱基与反密码子的第1位即5′-端碱基配对具有一定自由度,有时会出现多对一的情况C、一种氨基酸只能有一种密码子D、一种密码子只代表一种氨基酸27．蛋白质合成所需的能量来自CA、ATPB、GTPC、ATP和GTPD、CTP28．下列关于氨基酸密码的描述哪一项是错误的 AA、密码有种属特异性,所以不同生物合成不同的蛋白质B、密码阅读有方向性,5′-端起始,3′-端终止C、一种氨基酸可有一组以上的密码D、一组密码只代表一种氨基酸29．mRNA的5′-ACG-3′密码子相应的反密码子是 CA、5′-UGC-3′B、5′-TGC-3′C、5′-CGU-3′D、5′-CGT-3′30．下列哪一个不是终止密码 BA、UAAB、UACC、UAGD、UGA三、是非题在题后括号内打√或×：1、蛋白质生物合成所需的能量都由ATP直接供给; ×2、反密码子GAA只能辨认密码子UUC; ×3、生物遗传信息的流向,只能由DNA—→RNA而不能由RNA—→DNA; ×4、原核细胞新生肽链N端第一个残基为fMet,真核细胞新生肽链肽链N端第一个氨基酸残基为Met; √5、DNA复制与转录的共同点在于都是以双链DNA为模板,以半保留方式进行,最后形成链状产物; ×6、依赖DNA的RNA聚合酶叫转录酶,依赖于RNA的DNA聚合酶即反转录酶; √7、密码子从5’-端至3’-端读码,而反密码子则从3’-端至5’-端读码; ×8、一般讲,从DNA的三联体密码子中可以推定氨基酸的顺序,相反从氨基酸的顺序也可毫无疑问地推定DNA顺序; ×9、DNA半不连续复制是指复制时一条链的合成方向是5′→3′而另一条链方向是3′→5′; ×10、真核生物蛋白质合成起始氨基酸是N-甲酰甲硫氨酸; ×11、原核细胞的DNA聚合酶一般都不具有核酸外切酶的活性; ×12、在具备转录的条件下,DNA分子中的两条链在体内都可能被转录成RNA; ×13、核糖体是细胞内进行蛋白质生物合成的部位; √14、mRNA与携带有氨基酸的tRNA是通过核糖体结合的; √15、核酸是遗传信息的携带者和传递者; √16、RNA的合成和DNA的合成一样,在起始合成前亦需要有RNA引物参加; ×17、真核生物mRNA多数为多顺反子,而原核生物mRNA多数为单顺反子; ×18、合成RNA时,DNA两条链同时都具有转录作用; ×19、在蛋白质生物过程中mRNA是由3’-端向5’-端进行翻译的; ×20、蛋白质分子中天冬酰胺,谷氨酰胺和羟脯氨酸都是生物合成时直接从模板中译读而来的; ×21、逆转录病毒RNA并不需要插入寄主细胞的染色体也可完成其生命循环; ×四、问答题：1．氨酰-tRNA合成酶在多肽合成中的作用特点和意义;答：氨基酰-tRNA合成酶具有高度的专一性：一是对氨基酸有极高的专一性,每种氨基酸都有一种专一的酶,它仅作用于L-氨基酸,不作用于D-氨基酸,有的氨基酸-tRNA合成酶对氨基酸的专一性虽然不很高,但对tRNA仍具有极高专一性;这种高度专一性会大大减少多肽合成中的差错;2．原核细胞与真核细胞蛋白质合成起始氨基酸起始氨基酰—tRNA及起始复合物的异同点有那些答：为了便于比较列表如下3．原核生物与真核生物mRNA的信息量及起始信号区结构上有何主要差异;答：为了便于比较列表如下：4．简述三种RNA在蛋白质生物合成中的作用;答：1 mRNA：DNA的遗传信息通过转录作用传递给mRNA,mRNA作为蛋白质合成模板,传递遗传信息,指导蛋白质合成;2 tRNA：蛋白质合成中氨基酸运载工具,tRNA的反密码子与mRNA上的密码子相互作用,使分子中的遗传信息转换成蛋白质的氨基酸顺序是遗传信息的转换器;3 rRNA：核糖体的组分,在形成核糖体的结构和功能上起重要作用,它与核糖体中蛋白质以及其它辅助因子一起提供了翻译过程所需的全部酶活性;五、名词解释：1．遗传密码与密码子多肽链中氨基酸的排列次序mRNA分子编码区核苷酸的排列次序对应方式称为遗传密码;而mRNA分子编码区中每三个相邻的核苷酸构成一个密码子;由四种核苷酸构成的密码子共64个,其中有三个不代表任何氨基酸,而是蛋白质合成中的终止密码子;2．起始密码子与终止密码子蛋白质合成中决定起始氨基酸的密码子称为起始密码子,真核与原核生物中的起始密码子为代表甲硫氨酸的密码子AUG和代表缬氨酸的密码子GUG;3．密码的简并性和变偶性一种氨基酸可以具有好几组密码子,其中第三位碱基比前两位碱基具有较小的专一性,即密码子的专一性主要由前两位碱基决定的特性称为变偶性;4．核糖体与多核糖体生物系统中合成蛋白质的部侠,称为核糖体;多聚核糖体：一条mRNA模板链可附着10-100个核糖体,这些核糖体依次结合起始密码子,沿5-3方向读码移动,同时进行肽链合成,这种mRNA与多个核糖体形成的聚合物称为多聚核糖体;5．同功tRNA、起始tRNA、延伸tRNA用于携带或运送同一种氨基酸的不同tRNA称同功tRNA,能特异识别mRNA上起始密码子的tRNA,称为起始tRNA;在肽链延伸过程中,用于转运氨基酸的tRNA称为延伸tRNA;6．EFTu-EFTs循环,移位,转肽肽键形成EF-Tu与EF-T S称为延伸因子,参与氨基酰-tRNA进位,每完成一次进位需要EF-Ts－EF-Tu循环一周,其过程如下：移位：就是核糖体沿着mRNA从5′向3′-端移动一个密码子的距离：转肽则是位于核糖体大亚基P 位点的肽酰基在转肽酶的作用下,被转移到A位点,氨在酰-tRNA的氨基上形成肽键的过程;7．信号肽几乎所有跨膜运送的蛋白质结构中,多数存在于N-末端的肽片段称为信号肽,其长度一般为15—35个氨基酸残基;它在蛋白质跨膜运送中起重要作用;少数信号肽位于多肽中间某个部位,称为“内含信号肽;”8．移码突变在mRNA分子编码区内插入一个或删除一个碱基,就会使这点以后的读码发生错误,这称为移码;由于移码引起的突变称为移码突变;。
简述蛋白质生物合成过程。
简述蛋白质生物合成过程。
蛋白质合成可分四个步骤,以大肠杆菌为例:
(1)氨基酸的活化:游离的氨基酸必须经过活化以获得能量才能参与蛋白质合成,由氨酰-tRNA合成酶催化,消耗1分子ATP,形成氨酰-tRNA。
(2)肽链合成的起始:由起始因子参与,mRNA与30S小亚基、50S 大亚基及起始甲酰甲硫氨酰-tRNA(fMet-tRNAt)形成70S起始复合物,整个过程需GTP水解提供能量。
(3)肽链的延长:起始复合物形成后肽链即开始延长。
首先氨酰-tRNA结合到核糖体的A位,然后,由肽酰转移酶催化与P位的起始氨基酸或肽酰基形成肽键,tRNAf或空载tRNA仍留在P位.最后核糖体沿mRNA5’→3’方向移动一个密码子距离,A位上的延长一个氨基酸单位的肽酰-tRNA转移到P位,全部过程需延伸因子EF-Tu、EF-Ts,能量由GTP提供。
(4)肽链合成终止,当核糖体移至终止密码UAA、UAG或UGA时,终止因子RF-1、RF-2识别终止密码,并使肽酰转移酶活性转为水解作用,将P位肽酰-tRNA水解,释放肽链,合成终止。
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生物体合成mRNA后，mRNA中的遗传信息转 变成为蛋白质中氨基酸排序的过程称为翻译。
条件： 1、 原料 20种氨基酸
2、 能量 ATP和GTP
3、 催化剂： 酶、蛋白质因子、无机离子（Mg+，K + ） 4、 运载工具：tRNA
5、 模板：mRNA（每个A.A由三个碱基确定）
6、 装配机：核糖体(rRNA、蛋白质)
遗传密码的基本特点
2、密码子的连续性
要正确阅读密 码必须按一定的密码框 架（reading frame） 从一个正确的起点开 始，一个不漏地挨 着读下去，直到碰到终 止信号为止。
遗传密码的基本特点
3、密码子的不重叠性(non-overlapping)
绝大多数生物中读码规则是不重叠的。 少数大肠杆菌噬菌体的RNA基因组中，部 分基因的遗传密码却是重叠的。
P363 P364
四、一些氨酰-tRNA合成酶具有校对功能
氨酰—tRNA合成酶 , 酶的专一性表现在： a) 识别氨基酸 b) 识别tRNA(倒L型的三级结构) c) 进行二次核对作用
E.Coli蛋白质的生物合成 :
1.氨基酸的活化： 由高度特异的氨酰-tRNA合成酶 (aminoacyl-tRNA synthetase)催化，反应分两步
总反应式
五、氨酰-tRNA合成酶对tRNA的识别 六、多肽链的合成从氨基末端开始
七、一个特定氨基酸起始蛋白质的合成
起始氨酰-tRNA的形成(P366) 现已清楚，原核细胞中多肽的合成都有 自甲硫氨酸开始，但并不是以甲硫氨酰tRNA作起始物，而是以N-甲酰甲硫氨酰tRNA的形式起始。
在E.Coli和其它原核生物中与这起始密 码（AUG）相对应的tRNA是甲酰甲硫 氨酰—tRNA（fMet-tRNAf Met），这是 起始tRNA。
2、30S预起始复合物（IF1,IF2,GTP）
消耗一个高能键 IF1起协助作用，促进IF3,IF2的作用，然后 在IF1参与下，mRNA-30S-IF3进一步与fMettRNAf,GTP相结合，并释 放出IF3形成 一 个30S起始复合物， 30S核糖体—mRNAfMet-tRNAf。
细胞内有2种可携带Met的tRNA，它们都识别同样 的AUG密码子，但它们的一级结构和功能不同。
（1）tRNAf Met 带上Met后能甲酰化，是起始 tRNA，用于肽链合成的起始。 （2）tRNAmMet带上Met后不能甲酰化，用于 肽链的内部，在肽链延伸中起作用。
所以AUG和GUG是兼职密码子，它们 既可以作为起始密码子，作为肽链合成的 起始信号，这时与之对应的氨基酸是甲酰 Met。另外也可作肽链内部相应aa的密码， 这时AUG编码Met,GUG编码val。
遗传密码的基本特点
4、密码子的摆动性 P356
密码子的第一、第二位专一性很强，第 三位专一性就弱。
已证明，密码子的专一性主要由头两位 碱基决定，Crick对第三位碱基的这一特性给 于一个专门的术语，称“摆动性” wobble.
遗传密码的基本特点
1966年F.Crick提出的摆动假说（wobble hypothesis）
二、核糖体（ribosome）
原核生物核糖体
5S rRNA， 23S rRNA 50S
34种蛋白质 70S
16S rRNA
30S 21种蛋白质
真核生物核糖体
5SrRNA，5.8SrRNA，28SrRNA 60S
49种蛋白质 80S
18SrRNA 40S
33种蛋白质
二、转移RNA具有特征性结构
5、密码子的通用性
遗传密码表属于完全通用 。
返回 遗传密码的基本特点
第四节 蛋白质的生物合成
一、核糖体（ribosome）是一个复杂的超分子结构
P361 核糖体可以看作是一个大分子的机构， 它具有许多精密的配合部分，来挑选 并管理参与蛋白质合成的各个组分。 它参与多肽链的启动，延长和终止的 各种因子的识别。
八、多肽合成起始的三个步骤
1、30S-mRNA复合物的形成
此反应须起始因子3（IF3） P位：肽基的结合部位 A位：氨酰基的结合部位 起始密码定位在P位上 SD序列 Shine-Dalgarno发现在AUG的前 方有一段富嘌呤AG区，与30S中的16SrRNA 富含嘧啶的区结合
2．肽链的起始：
mRNA中的起始密码是AUG，少数是GUG。 起始密码子的上游约10个核苷酸的地方往往有一段富含嘌呤的序列称SD序列 （Shine-Dalgarno序列），一般为3～10个核苷酸，它与核糖体16srRNA 3ˊ端的 核苷酸序列互补，可促使核糖体与mRNA的结合。
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第二节 遗传密码的破译
第三节 遗传密码的几个重要特性
遗传密码： mRNA分子上从5’3’的方向，每三
个碱基形成的三联体，组成一个遗传密码子 （codon）。
遗传子
↘Met的密码子。
有三个密码子是终止密码子：UAA、 UAG、UGA， 这三组密码子不能被tRNA 阅读，只能被 肽链释放因子识别。
起始tRNA怎样形成？由甲硫氨酰-tRNA甲酰化
tRNA
Met
甲酰基转移酶
Met-tRNA
甲酰基
O C
Met tRNA
N10－甲酰FH4 FH4 H
（fMet－tRNAf）
Structure of N-formylmethionyltRNA[Met]
Differences with other tRNAs
tRNA是氨基酸的搬运工具。 氨基酸的同工受体：能够运输同一种氨基酸
的多种tRNA分子。
tRNA分子上与蛋白质生物合成有关的位 点至少有四个:
1) 3端—CCA上的氨基酸接受位点 2) 识别氨酰—tRNA合成酶的位点 3) 核糖体识别位点，使延长中的肽链
附着于核糖体上 4) 反密码子位点
三、氨酰-tRNA合成酶和它们催化的反应
遗传密码的基本特点（5个性）：
1、密码子的简并性 2、密码子的连续性 3、密码子的不重叠性 4、密码子的摆动性 5、密码子的通用性 6、特殊密码子
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1、密码子的简并性
一个氨基酸具有多个密码子的现象称为 密码子的简并性（degeneracy）。
这些编码同一种氨基酸的多个密码子称 为同义密码子（synonymous codon）