www.100xuexi.com圣才电子书十万种考研考证电子书、题库视频学习平台第10章蛋白质的生物合成10.1考点归纳一、遗传密码1.定义遗传密码是指决定编码一条多肽链上的氨基酸的排列顺序的碱基顺序或核苷酸序列。2.密码子密码子又称为三联体密码,是指编码一个氨基酸的相邻的三个碱基。(1)密码子的类型①起始密码子起始密码子是指编码一条多肽链上的第一个氨基酸所对应的密码子。起始密码子为AUG。②终止密码子终止密码子又称无义密码子,是指决定终止一条多肽链的编码的密码子。终止密码子为UAA、UAG和UGA。(2)密码子的特征①简并性简并性是指几个不同的密码子编码同一个氨基酸,这样的密码子称为同义密码子。②通用性通用性是指对于绝大部分动物、植物和微生物,一个密码子都能编码同一个氨基酸。③方向性密码子翻译时的阅读方向只能是5′→3′,即读码从mRNA的起始密码子AUG开始,按1/19www.100xuexi.com圣才电子书十万种考研考证电子书、题库视频学习平台5′→3′的方向逐一阅读,直至终止密码子。④连续性mRNA序列上的各个密码子及密码子的各碱基是连续排列的,密码子及密码子的各碱基之间没有间隔,即具有无标点性。⑤摆动性a.tRNA序列中的反密码子能与mRNA序列中相应的密码子配对结合,但反密码子与密码子之间的配对为摆动配对,并不严格遵守碱基配对规律;b.摆动配对在反密码子的第l位碱基与密码子的第3位碱基之间最为常见。二、多肽链的合成体系1.mRNAmRNA是蛋白质生物合成的直接模板(1)mRNA的基本结构①具有5′端非翻译区、开放阅读框架区和3′端非翻译区②mRNA开放阅读框架区结构a.每3个相邻的核苷酸为一组,代表一种氨基酸或其他信息,其核苷酸序列称为密码;b.共有64个密码子,AUG称为起始密码子,UAA、UAG、UGA3个密码子为终止密码子,终止密码子不编码任何氨基酸,只作为肽链合成终止的信号。③真核生物mRNA的5′端有帽子结构、3′端有多聚腺苷酸(polyA)尾a.帽子结构能与帽子结合蛋白复合物结合,在翻译时参与mRNA在核糖体上的定位结合,启动蛋白质生物合成;b.帽子结构与polyA尾还具有稳定mRNA的作用。2/19www.100xuexi.com圣才电子书十万种考研考证电子书、题库视频学习平台(2)原核细胞和真核细胞mRNA的区别①原核细胞的一个mRNA可编码几种功能相关的蛋白质,为多顺反子mRNA,转录后一般不需特别加工;②真核细胞的一个mRNA分子只编码一种蛋白质,为单顺反子mRNA,转录后需要加工、成熟才能成为翻译的模板。2.tRNAtRNA是氨基酸的运载工具及蛋白质生物合成的适配器。tRNA的结构的两个重要的结合部位:(1)氨基酸结合部位氨基酸结合部位是tRNA氨基酸臂的-CCA中腺苷酸的3′-羟基,能够结合相应的氨基酸。(2)mRNA结合部位tRNA与mRNA的结合部位是tRNA的反密码子,反密码子能与mRNA序列中相应的密码子互补结合。3.核糖体核糖体又称核蛋白体,是由rRNA和蛋白质组成的复合体。核糖体是蛋白质生物合成的场所。(1)核糖体的成分核糖体有大、小两个亚基,每个亚基都由多种核糖体蛋白质和rRNA组成。①原核细胞的大亚基(50S)由23SrRNA、5SrRNA和36种蛋白质组成;小亚基(30S)由16SrRNA和21种蛋白质组成,大、小亚基结合形成70S的核糖体。②真核细胞的大亚基(60s)由28SrRNA、5.8SrRNA、5SrRNA和49种蛋白质组成;3/19www.100xuexi.com圣才电子书十万种考研考证电子书、题库视频学习平台小亚基(40S)由18SrRNA和33种蛋白质组成,大、小亚基结合形成80S的核糖体。(2)核糖体结构①原核生物核糖体上有3个位点a.氨基酰位(A位):结合氨基酰-tRNA,大小亚基成分都有;b.肽酰位(P位):结合肽酰-tRNA,大小亚基成分都有;c.排出位(E位):排出卸载tRNA,主要是大亚基成分。②真核细胞核糖体只有A位、P位2个位点,没有E位4.辅助因子(1)起始因子(IF),原核生物和真核生物的起始因子分别用IF和elF表示;(2)延长因子(EF),原核生物与真核生物的延长因子分别用EF和eEF表示;(3)释放因子(RF)又称终止因子,原核生物与真核生物的释放因子分别用RF和eRF表示。5.酶类(1)氨基酰-tRNA合成酶氨基酰-tRNA合成酶是存在于胞液中,催化氨基酸的活化的酶。(2)转肽酶①转肽酶是核糖体大亚基的组成成分;②催化核糖体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;③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。(3)转位酶4/19www.100xuexi.com圣才电子书十万种考研考证电子书、题库视频学习平台转位酶催化核糖体向mRNA的3′端移动一个密码子的距离,使下一个密码子定位于A位。6.能源物质及离子(1)能源物质为ATP和GTP;(2)无机离子有Mg2+和K+等。三、原核生物多肽链生物合成的过程1.氨基酸的活化氨基酸与特异的tRNA结合形成氨基酰-tRNA的过程称为氨基酸的活化。(1)氨基酰-tRNA由氨基酰-tRNA合成酶催化生成,每个氨基酸活化需消耗2个高能磷酸键(2)氨基酰tRNA合成酶(E)催化氨基酰-tRNA反应过程①氨基酸+ATP-E→氨基酰-AMP-E+PPi;②氨基酰-AMP-E+tRNA→氨基酰-tRNA+AMP+E。2.起始氨基酰-tRNA的生成(1)原核生物起始氨基酰-tRNA是fMet-tRNAfMet,其生成由甲基转移酶催化,甲酰基由N10-甲酰四氢叶酸提供;(2)原核生物的甲基转移酶具有特异性,只能识别fMet-tRNAfMet,不能识别真核生物的Met-tRNAfMet。3.起始多肽链生物合成的起始是起始蛋氨酸与中间蛋氨酸密码子的识别过程。(1)核糖体大、小亚基分离5/19
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