氨基酸的活化和搬运
蛋白质合成及转运
但不能通过真核生物细胞膜 对70S核糖体的敏感性更高
四环素类抗生素对真核细胞核糖体也有抑制
氯霉素——广谱抗生素 与核糖体A位紧密结合，阻碍氨基酰tRNA进入 抑制肽酰转移酶活性，肽链延伸受到影响
50S大亚基蛋白组分
四环素族
氯霉素
链霉素和卡那霉素
嘌呤霉素
放线菌酮
抗生素抑制蛋白质生物合成的原理
eIF-6
促进核蛋白体分离成大小亚基
Met
40S
Met
Met
40S
60S
mRNA
eIF-2B、eIF-3、 eIF-6
①
elF-3
②
GDP+Pi
各种elF释放
elF-5
④
ATP
ADP+Pi
elF4E, elF4G, elF4A, elF4B,PAB
③
真核生物翻译起始复合物形成过程
Met-tRNAiMet-elF-2 -GTP
参与起始过程的蛋白质因子称起始因子（initiation factor，IF）。
肽链合成起始
在原核生物mRNA起始密码AUG上游，存在4~9个富含嘌呤碱的一致性序列，如-AGGAGG-，称为S-D序列。
A
C
B
又称为核蛋白体结合位点（ribosomal binding site，RBS)
能与16S核糖体RNA识别，以帮助从起始AUG处开始翻译。
ORF
每种AA都至少有一种tRNA负责转运 通常一种AA具有几种tRNA
01
tRNA转运活化的AA到模板上
02
反密码子位点
tRNA分子具有4个位点：
3’CCA-OH氨基酸接受位点
蛋白质的合成转运知识点整理
蛋白质的合成转运知识点整理●一、蛋白质合成的分子基础●（一）mRNA是蛋白质合成的模板●（1）mRNA以核苷酸序列的方式携带遗传信息，指导合成多肽链中的氨基酸的序列；●（2）每一个氨基酸可通过mRNA上3个核苷酸序列组成的遗传密码来决定，这些密码以连续的方式连接组成读码框架；读码框架之外的序列称作非编码区；●（3）读码框架5'端，是由起始密码AUG开始的，它编码一个蛋氨酸；在读码框架的3'端含有终止密码：UAA、UAG和UGA；●（4）mRNA分子的5'端序列对于起始密码的选择有重要作用，原核生物和真核生物有所差别。
●①原核生物中在mRNA分子起始密码子的上游含有一段特殊的核糖体结合位点序列，使得核糖体能够识别正确的起始密码AUG。
原核生物的mRNA通常是多基因的，分子内的核糖体结合位点使得多个基因可独立地进行读码框架的翻译；●②真核生物mRNA通常只为一条多肽链编码，mRNA5'末端的帽子结构可能对于核糖体进入部位的识别起到一定作用。
翻译的起始通常开始于从核糖体进入部位向下游扫描到的第一个AUG序列。
●（二）tRNA转运活化的氨基酸至mRNA模板上●关键部位：tRNA含有两个关键的部位：氨基酸结合部位，与mRNA的结合部位。
●接头的作用：tRNA在识别mRNA分子上的密码子时，具有接头的作用。
氨基酸一旦与tRNA形成氨酰-tRNA后，进一步的去向由tRNA来决定●（三）核糖体是蛋白质合成的工厂●1.核糖体的活性部位●A位=氨基酰位：结合氨基酰-tRNA●P位=肽酰位：结合肽酰tRNA●E位=出口位：释放已经卸载了氨基酸的tRNA●2.多核糖体●多核糖体是指分离核糖体时得到的若干成串的核糖体。
多核糖体是由一个mRNA分子与一定数目的单个核糖体结合而成的，形似念珠状。
每个核糖体可以独立完成一条肽链的合成，在多核糖体上可以同时进行多条多肽链的合成，提高了翻译的效率●二、蛋白质的生物合成●（一）原料●mRNA作为模板，tRNA作为特异的氨基酸搬运工具，核糖体作为蛋白质合成装配的场所，有关的酶与蛋白质因子参与反应、ATP或GTP提供能量●（二）酶●1.转肽酶●催化核蛋白体P位上的肽酰基转移至A位氨基酰-tRNA的氨基上，使酰基与氨基结合形成肽键；并受释放因子的作用后发生变构，表现出酯酶的水解活性，使P位上的肽链与tRNA分离；是一种核酶；肽基转移酶●2.氨酰-tRNA合成酶●催化氨基酸的活化●专一性：对氨基酸有极高的专一性，每种氨基酸都有专一的酶，只作用于L-氨基酸，不作用于D-氨基酸。
生物化学试题库(含参考答案)
生物化学试题库（含参考答案）一、单选题（共100题，每题1分，共100分）1、关于肝脏的化学组成,正确的是A、肝内的蛋白质完全参与酶的组成B、酮体不仅在肝中生成,也可在肝中分解利用C、糖异生的葡萄糖-6-磷酸酶只在肝中存在D、肝细胞内主要成分是糖原E、氨基甲酰合成酶只存在于肝内正确答案：C2、下列中,次级胆酸是A、甘氨鹅脱氧胆酸B、牛磺鹅脱氧胆酸C、牛磺胆酸D、甘氨胆酸E、甘氨脱氧胆酸正确答案：E3、关于酶的共价磷酸化错误的是A、磷酸化和去磷酸部是酶促反应B、磷酸化部位是在活性中心,所以改变了酶的活性C、磷酸化时消耗ATPD、磷酸化发生在特定部位E、磷酸化或去磷酸时还可伴有亚基的聚合和解聚正确答案：B4、关于基因表达的概念描述,最确切的是A、DNA复制的过程B、RNA转录的过程C、RNA转录和蛋白质翻译的过程D、蛋白质翻译的过程E、DNA复制和RNA转录的过程正确答案：C5、使蛋白质分子在280nm具有光吸收的最主要成分是A、色氨酸的吲哚环B、丝氨酸的羟基C、组氨酸的咪唑环D、半胱氨酸的巯基E、苯丙氨酸的苯环正确答案：A6、抑癌基因A、携带有转导基因病毒癌基因B、体外引起细胞转化的基因C、突变的P53基因D、抑制细胞过度生长和增殖的基因E、存在于正常细胞基因组中的癌基因正确答案：D7、下列关于酶促反应的最大速度(Vmax)的叙述,正确的是A、酶的特征性常数B、只有利用纯酶才能测定VmaxC、根据酶的Km值可计算某一底物浓度下反应速度相当Vmax的百分数D、随底物浓度改变而改变E、向反应体系中加入各种抑制剂都能使Vmax降低正确答案：C8、某些毒蛇的毒液中含有一类酶,其可分别水解甘油磷脂第1,2位酯键,生成相应的溶血磷脂,后者是很强的去垢剂,对细胞膜危害极大,当细胞膜受损后即可产生溶血。
毒蛇毒液中所含的这类酶是A、磷脂酶CB、脂酰基转移酶C、溶血磷脂酶D、磷脂酶AE、酯酶正确答案：D9、关于限制性核酸内切酶,以下描述哪个是错误的:A、酶的识别序列长度一般为4-6bpB、只能切割含有识别序列的双链DNA分子C、大多数酶的识别序列具有回文结构D、切割位点不一定是交错的E、只能识别和切割原核生物的DNA分子正确答案：E10、胰岛素对物质代谢有广泛的调节作用它不能引起下列哪一种作用增强?A、糖异生B、脂肪合成C、葡萄糖透过细胞膜D、ATP.DNA及RNA合成E、葡萄糖氧化正确答案：A11、蛋白质生物合成的具体步骤包括:①氨基酸的活化;②活化氨基酸的搬运③活化氨基酸在核蛋白体上的缩合。
大连理工大学生物化学课件--蛋白质合成与转运
二、蛋白质生物合成过程
• • • • 蛋白质生物合成过程包括三大步骤： ①氨基酸的活化与搬运； ②活化氨基酸在核蛋白体上的缩合； ③多肽链合成后的加工修饰。
核糖体主要存在于粗面ER
核糖体存在的场所 （1）粗面内质网（主要） 一个细菌细胞内约有20000个核糖体 • （2）细胞溶液 • 真核细胞内可达106个 （3）线粒体和叶绿体 • 在未成熟的蟾蜍卵细胞内则高达1012个
（二）肽链延长阶段：
1．进位：与mRNA下一个密码相对应 的氨基酰tRNA进入核蛋白体的受位（A 位），需GTP，Mg2+，和EF参与。 2．成肽：在转肽酶的催化下，将给位 上的tRNA所携带的甲酰蛋氨酰基或肽 酰基转移到受位上的氨基酰tRNA上， 与 其 α- 氨 基 缩 合 形 成 肽 键 。 此 步 骤 需 Mg2+，K+。给位上已失去蛋氨酰基或肽 酰基的tRNA从核蛋白上脱落。
8、供能物质和无机离子
• 多肽链合成时，需ATP、GTP作为供能物质，并需 Mg2+、K+参与。
• 氨基酸活化时需消耗2分子高能磷酸键，肽键形成 时又消耗2分子高能磷酸键，故缩合一分子氨基酸 残基需消耗4分子高能磷酸键。
氨酰- tRNA合成酶
氨基酸 + tRNA + ATP
无机磷酸酶
氨酰- tRNA + AMP + 2Pi
一、参与蛋白质生物合成的物质
• 生物体内的各种蛋白质都是利用生物体内的氨基酸 为原料自行合成的。参与蛋白质生物合成的各种因 素构成了蛋白质合成体系，该体系包括： ① mRNA：作为蛋白质生物合成的模板，决定多肽链 中氨基酸的排列顺序； ② tRNA：搬运氨基酸的工具； ③ 核蛋白体：蛋白体生物合成的场所； ④ 酶及其他蛋白质因子；氨酰-tRNA合成酶； ⑤ 供能物质及无机离子。ATP和GTP， Mg2+、K+ ；
生物化学第十二章-蛋白质的生物合成
第十二章蛋白质的生物合成一、蛋白质生物合成体系：生物体内的各种蛋白质都是生物体利用约20种氨基酸为原料自行合成的。
蛋白质的生物合成过程，就是将DNA传递给mRNA的遗传信息，再具体的解译为蛋白质中氨基酸排列顺序的过程，这一过程被称为翻译（translation)。
参与蛋白质生物合成的各种因素构成了蛋白质合成体系，该体系包括：1.mRNA：作为指导蛋白质生物合成的模板。
mRNA中每三个相邻的核苷酸组成三联体，代表一个氨基酸的信息，此三联体就称为密码。
共有64种不同的密码。
遗传密码具有以下特点：①连续性；②简并性；③通用性；④方向性；⑤摆动性；⑥起始密码：AUG；终止密码：UAA、UAG、UGA。
2.tRNA：在氨基酸tRNA合成酶催化下，特定的tRNA可与相应的氨基酸结合，生成氨基酰tRNA，从而携带氨基酸参与蛋白质的生物合成。
tRNA反密码环中部的三个核苷酸构成三联体，可以识别mRNA上相应的密码，此三联体就称为反密码。
反密码对密码的识别，通常也是根据碱基互补原则，即A—U，G—C配对。
但反密码的第一个核苷酸与第三核苷酸之间的配对，并不严格遵循碱基互补原则，这种配对称为不稳定配对。
能够识别mRNA中5′端起动密码AUG的tRNA称为起动tRNA。
在原核生物中，起动tRNA是tRNAfmet；而在真核生物中，起动tRNA是tRNAmet。
3．rRNA和核蛋白体：原核生物中的核蛋白体大小为70S，可分为30S小亚基和50S大亚基。
真核生物中的核蛋白体大小为80S，也分为40S小亚基和60S大亚基。
核蛋白体的大、小亚基分别有不同的功能：⑴小亚基：可与mRNA、GTP和起动tRNA结合。
⑵大亚基：①具有两个不同的tRNA结合点。
A位——受位或氨酰基位，可与新进入的氨基酰tRNA 结合；P位——给位或肽酰基位，可与延伸中的肽酰基tRNA结合。
②具有转肽酶活性。
在蛋白质生物合成过程中，常常由若干核蛋白体结合在同一mRNA分子上，同时进行翻译。
第十章(2) Pr的生物合成和基因表达调控
1. 终止密码子的辨认
UAA UAA A O O =C R-CH RF-1 或RF-2 O O =C R-CH
UAA
RF
2. 肽链的水解和脱落
RF RF
转肽酶
O O =C H-OH R-CH O = C-OH R-CH OH
3. tRNA、RF、mRNA的释放，核糖体 、 、 的释放， 的释放 大小亚基的解聚
. 4. 连续性： 连续性： 密码子的排列是连续的，不间隔， 密码子的排列是连续的，不间隔，也不 重叠。 重叠。 5′…. UCACGACAUAUG….3′ 丝 精 组 蛋 5′….UCAGCGACAUAUG….3′ 插入 丝 丙 苏 酪 缺失 5′…. UCAGACAUAUG….3′ 丝 天 异亮 * 移码突变是最严重的突变！ 移码突变是最严重的突变！ 是最严重的突变
消耗2个高 消耗 个高 能磷酸键 氨基酸 tRNA
H2N-CH-C~O-ACC-tRNA
氨基酰tRNA合成酶 合成酶 氨基酰 高度特异性
二、核糖体循环 核糖体循环（ribosome cycle） 核糖体循环
活化氨基酸在核糖体上缩合形成多肽链的过程
1. 起始 2. 肽链延长 肽链延长 3. 终止
(一) 起始阶段 起始氨基酰 一 起始氨基酰-tRNA 与 mRNA 结合到核糖体上,形成起始复合物的过程 结合到核糖体上 形成起始复合物的过程
蛋白质的生物合成基因信息传递
起始复合物的形成过程
（1）核糖体大小亚基分离
（2） mRNA在小亚基定位结合
S-D序列：原核生物mRNA 5’端起始密码
子的上游有一段富含嘌呤的
特殊序列，可被核糖体小亚基
IF-1 IF-3
16S rRNA 3’端（富含嘧啶） 序列辨认结合
5'
AUG
3
IF-1
IF-3
（3） 起始氨基酰tRNA( fMettRNAiMet )结合到小亚基
小结：蛋白质生物合成的体系
» 原料：20种氨基酸 » 模板：mRNA » 场所：核糖体（核蛋白体） » 氨基酸的“搬运工具”：tRNA » 酶与蛋白质因子： EF、IF、RF等因子 » 能量：ATP、GTP » 无机离子：Mg2+ ,K+
第二节 蛋白质生物合成的过程
蛋白质生物合成的过程——翻译
IF-2 GTP
（4） 核糖体大亚基结合， 起始复合物形成
5' IF-3
AUG
IF-1
3' IF-2 GGDTPPPi
5'
AUG
3'
IF-1
IF-3
起始复合物的组装的全过程
IF-2G-GGDTTPPPi
5'
AUG
3'
IF-3
IF-1
2. 肽链的延长
» 指根据mRNA密码序列的指导，按次序添加氨 基酸，从N端向C端延伸肽链，直到合成终止的 过程
信号肽的一级结构
第四节
蛋白质生物合成的干扰和抑制
» 蛋白质生物合成是很多天然抗生素和某些毒素的作用靶 点。它们就是通过阻断真核、原核生物蛋白质翻译体系 某组分功能，干扰和抑制蛋白质生物合成过程而起作用 的。
蛋白质合成、加工和转运的过程
一、蛋白质的合成1、核糖体是合成蛋白质的机器，其功能是按照mRNA的指令由氨基酸合成蛋白质。
2、游离核糖体游离于胞质中，合成细胞内的基础蛋白质；附着核糖体，附着在内质网表面，构成粗面内质网的核糖体，合成分泌蛋白和膜蛋白。
3、蛋白质合成的一般过程：1）氨基酸的活化。
氨基酸和tRNA在氨酰—tRNA合成酶作用下合成活化的氨酰—tRNA。
2）起始、延伸和终止。
3）蛋白质合成后的加工。
肽链N端Met的去除；氨基酸残基的化学修饰，乙酰化、甲基化、磷酸化等；肽链的折叠；二硫键的形成。
二、蛋白质的分泌合成、加工修饰和转运1、信号肽介导分泌性蛋白在粗面内质网的合成。
1）信号肽是蛋白质合成中最先被翻译出来的一段氨基酸序列，通常由18-30个疏水氨基酸组成，能指引核糖体与内质网结合，并引导合成的多肽链进入内质网腔。
2）新生分泌性蛋白质多肽链在胞质中的游离核糖体上起始合成。
当新生肽链N端的信号肽被翻译后，可立即被细胞质基质中的信号识别颗粒（SRP）识别、结合。
3）与信号肽识别结合的SRP，识别结合内质网膜上的SRP-R，并介导核糖体锚泊附着于内质网膜的通道蛋白移位子上。
而SRP则从信号肽—核糖体复合体上解离，返回细胞质基质中重复上述过程。
4）在信号肽的引导下，合成中的肽链，通过由核糖体大亚基的中央管和移位子蛋白共同形成的通道，穿膜进入内质网网腔。
随之，信号肽序列被内质网膜戗面的信号肽酶且除，新生肽链继续延伸，直至完成而终止。
最后完成肽链合成的核糖体大、小亚基解聚，并从内质网上解离。
2、跨膜驻留蛋白的插入和转移决定了蛋白质的两种去处：1）穿过膜进腔，为可溶性蛋白质，包括分泌蛋白和内质网驻留蛋白。
2）嵌入内质网膜中，形成膜蛋白。
3、粗面内质网与外输性蛋白质的分泌合成、加工修饰和转运过程密切相关。
1）新生多肽链的折叠与装配，与合成同时发生。
内质网为新生多肽链正确的折叠和装配提供了有利的环境。
分子伴侣通过对多肽链的识别结合来协助它们的折叠组装和转运。
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氨基酸的活化和搬运★★★
分散在胞液中的各种氨基酸，需经特异的氨基酰-tRNA合成酶催化，ATP供能，并需Mg2＋或Mn2＋参与，在氨基酸的羧基上进行活化，生成中间复合物
（）；后者再与相应的tRNA作用，将氨基酰转移到tRNA分子的氨基酸臂上，即3′末端腺苷酸中核糖的3′（或2′）羟基以酯键相结合形成氨基酰-tRNA。
【氨基酰tRNA的生成】
氨基酰-tRNA生成后，随时根据mRNA遗传信息指导的顺序，由tRNA按反密码子与密码子配对的原则，将氨基酰转运到核糖体上参与肽链的合成。
当EF1与GTP结合后，EF1构象改变，即能将氨基酰-tRNA运送至核糖体的A位。
结合后，EF1-GTP被水解释放EFI-GTP和Pi。
EFI一GDP可在胞液中其他蛋白因子的协助及GTP参与下，重新生成EF1-GTP，参加氨基酰-tRNA的进位。
核糖体循环★★★
1. 肽链启动阶段
启动阶段主要由核糖体大、小亚基，模板mRNA及具有启动作用的甲硫氨酰-tRNA共同组成起始复合物（80S复合物）。
在真核细胞中，各种mRNA分子的起始部位位于该分子的5末端，都有一个AUG的起始密码子。
AUG既代表起始密码子，又代表甲硫氨酸密码子。
参加携带甲硫氨酰基的tRNA也有两种类型，一种选择性地结合到起始部位，可被起始因子2识别，并能特异地与小亚基相结合的核苷酸顺序，以Met-tRNAi表示；另一种为肽链延长阶段的甲硫氨酰tRNA，无启动作用，以Met-tRNAm表示。
起始复合物合成时，首先由起始因子3、mRNA和核糖体小亚基（40S亚基）结合成一个三元复合物（ternary complex）；又由起始因子2、起始甲硫氨酰-tRNA和GTP结合成另一个三元复合物。
然后两种复合物在起始因子1参与下，形成40S起始复合体。
最后在起始因子4和5的作用下与大亚基结合形成80S起始复合体。
在这过程中消耗GTP，并释出起始因子1、2和3。
【80S起始复合体的形成】
80S复合体形成后，mRNA上的起始密码子位于核糖体的P位处，甲硫氨酰tRNA也正在这一位置上，而mRNA的第二组密码子则位于A位处，准备接受下一个氨基酰-tRNA。
这就为肽链延长作好了准备。
2. 肽链延长阶段
在上述基础上，在肽链延长因子（EF）1和2、GTP、Mg2+及K+的促进下，肽链逐步延长。
此阶段由进位、转肽和移位三个步骤反复进行而完成。
（1）进位：按mRNA的密码子与氨基酰-tRNA反密码子配对原则，氨基酰-tRNA进行“对号入座”，此步骤称为进位。
进位必须有EF1及GTP等参。