第十五章蛋白质的生物合成 一：填空题 1.蛋白质的生物合成是以________________作为模板，________________作为运输氨基酸的工具， ________________作为合成的场所。 2.细胞内多肽链合成的方向是从________________端到________________端，而阅读mRNA的方向是从________________端到________________端。 3.核糖体上能够结合tRNA的部位有________________部位、________________部位和 ________________部位。 4.ORF是指________________，已发现最小的ORF只编码________________个氨基酸。 5.蛋白质的生物合成通常以________________作为起始密码子，有时也以________________作为起始密码子，以________________、________________和________________作为终止密码子。 6.SD序列是指原核细胞mRNA的5′-端富含________________碱基的序列，它可以和16SrRNA的3′-端的________________序列互补配对，而帮助起始密码子的识别。 7.含硒半胱氨酸的密码子是________________。 8.原核生物蛋白质合成的起始因子(IF)有________________种，延伸因子(EF)有________________种，终止释放因子(RF)有________________种；而真核生物细胞质蛋白质合成的延伸因子通常有 ________________种，真菌有________________种，终止释放因子有________________种。 9.密码子的第2个核苷酸如果是嘧啶核苷酸，那么该密码子所决定氨基酸通常是________________。 10.原核生物蛋白质合成中第一个被参入的氨基酸是________________。 11.真核生物细胞质蛋白质合成对起始密码子的识别主要通过________________机制进行。 12.无细胞翻译系统翻译出来的多肽链通常比在完整的细胞中翻译的产物要长，这是因为 ________________。 13.蛋白质的半寿期通常与________________端的氨基酸性质有关。 14.tmRNA是指________________。 15.同工受体tRNA是指________________。 16.疯牛病的致病因子是一种________________。 17.已发现体内大多数蛋白质正确的构象的形成需要________________的帮助，某些蛋白质的折叠还需要________________和________________酶的催化。 18.SRP是指________________，它是一种由________________和________________组成的超分子体系，它的功能是________________。 19.蛋白质定位于溶酶体的信号是________________。 20.分子伴侣通常具有________________酶的活性。 答案：1. 2 3 4
细胞内蛋白质的合成与运输 摘要：蛋白质是一切生命的物质基础，这不仅是因为蛋白质是构成机体组织器官的基本成分，更重要的是蛋白质本身不断地进行合成与分解。这种合成、分解的对立统一过程，推动生命活动，调节机体正常生理功能，保证机体的生长、发育、繁殖、遗传及修补损伤的组织。根据现代的生物学观点，蛋白质和核酸是生命的主要物质基础。 关键字：多肽链、蛋白质、翻译、核糖体、运输途径、运输方式，研究前景 前言：国家重大科学研究计划对中国的四项重要科学研究所涉及的领域分别作了详细说明，四个项目分别是蛋白质研究，量子调控研究，纳米研究，发育与生殖研究。尽管现在已有多个物种的基因组被测序，但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组中所采用的策略，如基因芯片、基因表达序列分析等，都是从细胞中mRNA的角度来考虑的，其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。但事实并不完全如此，从DNA mRNA蛋白质，存在三个层次的调控，即转录水平调控，翻译水平调控，翻译后水平调控。从mRNA角度考虑，实际上仅包括了转录水平调控，并不能全面代表蛋白质表达水平。毋庸置疑，蛋白质是生理功能的执行者，是生命现象的直接体现者，对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质本身的存在形式和活动规律，如翻译后修饰、蛋白质间相互作用以及蛋白质构象等问题，仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。虽然蛋白质的可变性和多样性等特殊性质导致了蛋白质研究技术远远比核酸技术要复杂和困难得多，但正是这些特性参与和影响着整个生命过程。 一、蛋白质生物合成过程
遗传密码表在mRNA的开放式阅读框架区，以每3个相邻的核苷酸为一组，代表一种氨基酸或其他信息，这种三联体形势称为密码子（codon）。如图，通常的开放式阅读框架区包含500个以上的密码子。 遗传密码的特点 一方向性：密码子及组成密码子的各碱基在mRNA序列中的排列具有方向性（direction），翻译时的阅读方向只能是5ˊ→3ˊ。 二连续性：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个碱基之间没有间隔，每个碱基只读一次，不重叠阅读。 三简并性：一种氨基酸可具有两个或两个以上的密码子为其编码。遗传密码表中显示，每个氨基酸都有2,3,4或6个密码子为其编码（除甲硫氨酸只有一个外），但每种密码子只对应一个氨基酸，或对应终止信息。 四通用性：生物界的所有生物，几乎都通用这一套密码子表 五摆动性：tRNA的最后一位，和mRNA的对应不完全，导致了简并性 氨基酸活化 在进行合成多肽链之前，必须先经过活化，然后再与其特异的tRNA合，带到mRNA 相应的位置上，这个过程靠tRNA合成酶催化，此酶催化特定的氨基酸与特异的tRNA 相结合，生成各种氨基酰tRNA.每种氨基酸都靠其特有合成酶催化，使之和相对应的tRNA结合，在氨基酰tRNA合成酶催化下，利用A TP供能，在氨基酸羧基上进行活化，形成氨基酰-AMP，再与氨基酰tRNA合成酶结合形成三联复合物，此复合物再与特异的tRNA作用，将氨基酰转移到tRNA的氨基酸臂（即3'-末端CCA-OH）上（图1）。原核细胞中起始氨基酸活化后，还要甲酰化，形成甲酰蛋氨酸tRNA，由N10甲酰四氢叶酸提供甲酰基。而真核细胞没有此过程。前面讲过运载同一种氨基酸的一组不同tRNA称为同功tRNA。一组同功tRNA由同一种氨酰基tRNA合成酶催化。氨基酰tRNA合成酶对tRNA和氨基酸两者具有专一性，它对氨基酸的识别特异性很高，而对tRNA识别的特异性较低。氨基酰tRNA合成酶是如何选择正确的氨基酸和tRNA 呢？按照一般原理，酶和底物的正确结合是由二者相嵌的几何形状所决定的，只有适合的氨基酸和适合的tRNA进入合成酶的相应位点，才能合成正确的氨酰基tRNA。现在已经知道合成酶与L形tRNA的内侧面结合，结合点包括接近臂，DHU臂和反密码子臂（图2）。氨基酰－tRNA合成酶与tRNA的相互作用，可见氨酸接受柄、乍看起来，反密码子似乎应该与氨基酸的正确负载有关，对于某些tRNA也确实如此，然而对于大多数tRNA来说，情况并非如此，人们早就知道，当某些tRNA上的反密码子突变后，但它们所携带的氨工酸却没有改变。1988年，候稚明和Schimmel的实验证明丙氨酸tRNA酸分子的氨基酸臂上G3：U70这两个碱基发生突变时则影响到丙氨酰tRNA合成酶的正确识别，说明G3：U70是丙氨酸tRNA分子决定其本质的主要因素。tRNA分子上决定其携带氨基酸的区域叫做副密码子。一种氨基酰tRNA合成酶可以识别以一组同功tRNA，这说明它们具有共同特征。例如三种丙氨酸tRNA
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，而起始氨酰-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： O tRNA－O－C－R NH2， 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（ C ） A、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（ D ） A、AUG B、AUI C、ACU D、GUA 3．下列密码子中，终止密码子是（ B ） A、UUA B、UGA C、UGU D、UAU
第十二章蛋白质的生物合成 一、知识要点 （一）蛋白质生物合成体系的重要组分 蛋白质生物合成体系的重要组分主要包括mRNA 、tRNA 、rRNA、有关的酶以及几十种蛋白质因子。其中，mRNA是蛋白质生物合成的直接模板。tRNA的作用体现在三个方面：3ˊCCA接受氨基酸；反密码子识别mRNA链上的密码子；连接多肽链和核糖体。rRNA和几十种蛋白质组成合成蛋白质的场所——核糖体。 遗传密码的特点：无标点性、无重叠性；通用性和例外；简并性；变偶性。 （二）蛋白质白质生物合成的过程 蛋白质生物合成的过程分四个步骤：氨基酸活化、肽链合成的起始、延伸、终止和释放。 其中，氨基酸活化即氨酰tRNA的合成，反应由特异的氨酰tRNA合成酶催化，在胞液中进行。氨酰tRNA合成酶既能识别特异的氨基酸，又能辩认携带该氨酰基的一组同功受体tRNA分子。 肽链合成的起始对于大肠杆菌等原核细胞来说，是70S起始复合物的形成。它需要核糖体30S和50S亚基、带有起始密码子AUG的mRNA、fMet-tRNA f 、起始因子IF1、IF2、IF3（分子量分别为10 000、80 000和21 000的蛋白质）以及GTP和Mg2+的参加。 肽链合成的延伸需要70S起始复合物、氨酰-tRNA、三种延伸因子：一种是热不稳定的EF-Tu，另一种是热稳定的EF-Ts，第三种是依赖GTP的EF-G以及GTP和Mg2+。 肽链合成的终止和释放需要三个终止因子RF1、RF2、RF3蛋白的参与。 比较真核细胞蛋白质生物合成与原核细胞的不同。 （三）蛋白质合成后的修饰 蛋白质合成后的几种修饰方式：氨基末端的甲酰甲硫氨酸的切除、肽链的折叠、氨基酸残基的修饰、切去一段肽链。 二、习题 （一）（一）名词解释 1．密码子(codon) 2．反义密码子(synonymous codon) 3．反密码子(anticodon) 4．变偶假说(wobble hypothesis) 5．移码突变(frameshift mutant) 6．氨基酸同功受体(isoacceptor) 7．反义RNA(antisense RNA) 8．信号肽(signal peptide) 9．简并密码(degenerate code) 10．核糖体(ribosome) 11．多核糖体(poly some) 12．氨酰基部位(aminoacyl site) 13．肽酰基部位(peptidy site) 14．肽基转移酶(peptidyl transferase) 15．氨酰- tRNA合成酶(amino acy-tRNA synthetase) 16．蛋白质折叠(protein folding) 17．核蛋白体循环(polyribosome) 18．锌指(zine finger) 19．亮氨酸拉链(leucine zipper) 20．顺式作用元件(cis-acting element) 21．反式作用因子(trans-acting factor)
第十四章蛋白质的生物合成 一、单项选择题 1、原核生物中起始氨基酰-tRNA是 A．fMet-tRNA fMet B.Met-tRNA Met C. Arg-tRNA Arg D.leu- tRNA leu E.Asn--tRNA Asn 2、与mRNA上5′-ACG-3′密码子相应的tRNA反密码子（5′→3′）是 A.CGA B.IGC C.CIG D.CGI E.GGC 3、tRNA分子具有下列结构特征 A.密码环 B.有5'端-C-C-AOH末端 C.有反密码环和5'端-C-C-AOH末端 D.有多聚A尾 E. 3'端有C-C-AOH末端，另一侧有反密码环 4、在蛋白质生物合成中催化氨基酸之间形成肽键的酶是 A．氨基酸合成酶 B．羧基肽酶 C．转肽酶 D．氨基肽酶 E．氨基酸连接酶 5、原核生物翻译起始复合物有下列组分 A. DNA模板＋RNA＋RNA聚合酶 B. 翻译起始因子＋核糖体 C. 核糖体＋fMet-tRNA fMet＋mRNA D. 核糖体＋起始－tRNA E．氨基酰－tRNA合成酶 6、催化氨基酸活化的酶是 A.氨基酸- tRNA 转移酶 B.氨基酰- tRNA 合成酶 C.氨基肽酶 D.氨基酸转移酶 E.羧基肽酶 7、蛋白质生物合成的终止信号由下列哪种因子识别？ A. σ B. RF C. EF D. IF E. ρ 8、通过结合细菌的核糖体大亚基而杀灭或抑制细菌的抗生素是 A.四环素 B.氯霉素 C.链霉素 D.嘌呤霉素 E.放线菌酮 9、翻译延长阶段所需的酶是 A. 转肽酶 B. 磷酸化酶 C. 肽链聚合酶 D. 氨基酰－tRNA合成酶 E.氨基肽酶 10、肽链延长时接受氨基酰-tRNA的部位是 A.小亚基 B.大亚基 C.A位 D.P位 E.肽位 11、氨基酸是通过那种化学键与tRNA 结合的 A. 肽键 B.磷酸酯键 C.酐键 D.酯键 E.氢键 12、在mRNA分子的5'端,下列密码子具有起始信号作用 A. UAA B. UAG C. UGA D.GUA E.AUG
高中蛋白质的合成与运输教学设计教案 Last revised by LE LE in 2021
教学设计 第二单元第一章第二节 蛋白质的合成与运输 无棣二中吴新三 一、教学目标： 1.简述蛋白质的合成和加工过程。 2.描述核糖体的形态结构和成分。 3.简述蛋白质分选。 4.能够利用同位素示踪法的现象和结果进行推理与推断。 5.激起同学们运用科学方法探索微观世界的兴趣及培养合作交流、独立思考等良好的个性品质。 二、教学重点和难点 1．教学重点：蛋白质的合成、分选与运输。 2．教学难点：蛋白质的合成、分选。 三、教学方法 合作讨论+讲授 五、教学过程 导入新课： 上一节我们学习了氨基酸的结构通式（你能写出来吗），同学们可以以自身形态模仿氨基酸结构，以左右上肢分别代表氨基酸的氨基和羧基，下肢代表氢原子，躯干代表碳原子。让学生认识到：每个人的躯干和四肢是差不多的，人和人的特征不同，关键在于头部的不同，头部就代表R基。 两个氨基酸的脱水缩合形成二肽的过程还记得吗你还记得哪个细胞器是蛋白质的装配机器吗核糖体与脱水缩合反应之间到底有什么关系呢 一、蛋白质的合成 1．核糖体的结构 核糖体含40%的蛋白质、60%的RNA，蛋白按照一定的顺序与RNA结合，组成两个核糖体亚单体，其中RNA是骨架结构，有些蛋白质不直接与RNA结合，
而是结合在其它蛋白质组分上。核糖体中的蛋白质，rRNA以及其他一些辅助因子在一起提供了翻译过程所需的全部酶活性，这些酶活性只有在核糖体整体结构存在的情况下才具备。 2．蛋白质的合成 〖问题1〗 通过下面的探究活动，思考蛋白质初合成和初合成后进一步修饰加工的场所在哪里并尝试写出分泌蛋白质的形成过程。 【探究活动】豚鼠胰腺蛋白的分泌 科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，曾经做过这样一个实验：他们在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3 min后，被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中，17 min后，出现在高尔基体中，117 min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的小泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。〖教学提示〗 这种方法叫做同位素标记法，常用于细胞学的研究，用来对分子的位置进行跟踪。 让学生注意观察蛋白质的运输路线：这个实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，是按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输的。（展示幻灯片） 在核糖体上合成的分泌蛋白，为什么要经过内质网和高尔基体，而不是直接运输到细胞膜呢进一步的研究表明，在核糖体上翻译 出的“蛋白质”，进入内质网腔后，还要经过一些加 工，如折叠、组装、加上一些糖基团等，才能成为比较 成熟的蛋白质。然后，由内质网腔膨大、出芽形成具膜
第七章蛋白质的生物合成——翻译 (一)名词解释 1．翻译2．密码子3．密码的简并性4．同义密码子5．变偶假说6．移码突变7．同功受体8．多核糖体 (二)问答题 1．参与蛋白质生物合成体系的组分有哪些?它们具有什么功能? 2．遗传密码是如何破译的? 3．遗传密码有什么特点? 4．简述三种RNA在蛋白质生物合成中的作用。 5．简述核糖体的活性中心的二位点模型及三位点模型的内容。 6．氨基酸在蛋白质合成过程中是怎样被活化的? 7．简述蛋白质生物合成过程。 8．蛋白质合成中如何保证其翻译的正确性? 9．原核细胞和真核细胞在合成蛋白质的起始过程有什么区别。 10．蛋白质合成后的加工修饰有哪些内容? 11．蛋白质的高级结构是怎样形成的? 12．真核细胞与原核细胞核糖体组成有什么不同?如何证明核糖体是蛋白质的合成场所? 13. 已知一种突变的噬菌体蛋白是由于单个核苷酸插入引起的移码突变的，将正常的蛋白质和突变体蛋白质用胰蛋白酶消化后，进行指纹图分析。结果发现只有一个肽段的差异，测得其基酸顺序如下：正常肽段Met-Val-Cys-Val-Arg 突变体肽段Met-Ala-Met-Arg （1）什么核苷酸插入到什么地方导致了氨基酸顺序的改变？ （2）推导出编码正常肽段和突变体肽段的核苷酸序列. 提示：有关氨基酸的简并密码分别为 Val：GUU GUC GUA GUG Arg：CGU CGC CGA CG AGA AGG Cys：UGU UGC Ala：GCU GCC GCA CGC 14. 试列表比较核酸与蛋白质的结构。 15. 试比较原核生物与真核生物的翻译。 (三)填空题 1．蛋白质的生物合成是以___________为模板，以___________为原料直接供体，以_________为合成杨所。 2．生物界共有______________个密码子，其中___________个为氨基酸编码，起始密码子为_________；终止密码子为_______、__________、____________。 3．原核生物的起始tRNA以___________表示，真核生物的起始tRNA以___________表示，延伸中的甲硫氨酰tRNA以__________表示。 4．植物细胞中蛋白质生物合成可在__________、___________和___________三种细胞器内进行。 5．延长因子T由Tu和Ts两个亚基组成，Tu为对热___________蛋白质，Ts为对热________蛋白质。 6．原核生物中的释放因子有三种，其中RF-1识别终止密码子_____________、____________；RF-2识别__________、____________；真核中的释放因子只有___________一种。 7．氨酰-tRNA合成酶对__________和相应的________有高度的选择性。
高中生物《蛋白质的合成与运输》学案3 中图 版必修1 学习目标：1描述核糖体的形态结构和成分2 简述蛋白质的合成和加工过程3 能够利用同位素示踪法的现象和结果进行推理和判断4简述蛋白质分选、运输5 学会用实验资料探究结论的方法二 自学与探究：1 蛋白质的合成阅读课本P36蛋白质的合成第一自然段，结合所学知识完成以下有关核糖体的问题：①蛋白质的合成场所________________ ，核糖体的形态 ___________________，核糖体在细胞中的分布 ________________________________________________，核糖体的成分 _________________________________________________________，核糖体的结构 _________________________________________________________。②蛋白质的合成是 ________________________________________ 并进行________ 的复杂过程，是由 _____________________________________________ 完成的。探究活动：根据豚鼠胰腺蛋白的分泌过程，分析讨论以下问题：①
分泌蛋白的合成和分泌依次经过哪些结构？②各部分结构在这个过程中有什么作用？（阅读课本P37第二第二自然段，弄清蛋白质的分选和运输的概念①蛋白质的分选：蛋白质合成后， ____________________________________________决定他们的去向和最终定位。此外，_____________________________________也影响了蛋白质的去向。②蛋白质的运输：通过连续的 __________________运送蛋白质到达________________的过程。蛋白质只有被准确的运输到相应的部位才能执行特定的功能。读图2-1-11，完成以下问题内质网上的核糖体合成的蛋白质通过一定的机制进入到_________________ 中，经过初步的修饰加工后被运送到_____________________，再经其进一步加工修饰成为____________________________________。最后由 _______________________通过 __________________________________将不同的蛋白质分开，各自以________________的形式运送到相应的部位。如 __________________________________________________。游离的核糖体合成的蛋白质则主要通过各自的 _______________________被运送到不同的__________________如_________________________________________________。三内容小结：四 反馈练习1 核糖体是蛋白质的合成场所，通常核糖体不分布于 ( )A 原核细胞中 B 真核细胞中 C叶绿体中 D高尔基体中2
细胞内蛋白质的合成与运输 摘要：蛋白质生物的合成亦称为翻译（Translation），即把mRNA分子中碱基排列顺序转变为多肽链中的氨基酸排列顺序过程。不同的组织细胞具有不同的生理功能，是因为它们表达不同的基因，产生具有特殊功能的蛋白质，参与蛋白质生物合成的成份至少有200种，其主要由mRNA、tRNA、核糖核蛋白体以及有关的酶和蛋白质因子共同组成。原核生物与真核生物的蛋白质合成过程中有很多的区别，真核生物此过程更复杂，原核生物蛋白质合成的过程可分为五个阶段，氨基酸的活化、多肽链合成的起始、肽链的延长、肽链的终止和释放、蛋白质合成后的加工修饰。细胞内蛋白质有多种运输途径，一般可分为三种类型：翻译后转运的蛋白质运输途径；共翻译转运的蛋白质运输途径；蛋白质的胞吞途径。主要三种运输方式：门控运输、穿膜运输和小泡运输。 关键字：多肽链、蛋白质、翻译、核糖体、运输途径、运输方式 前言：随着人类基因组计划的实施和推进，生命科学研究已进入了后基因组时代。在这个时代，生命科学的主要研究对象是功能基因组学，包括结构基因组研究和蛋白质组研究等。尽管现在已有多个物种的基因组被测序，但在这些基因组中通常有一半以上基因的功能是未知的。目前功能基因组中所采用的策略，如基因芯片、基因表达序列分析等，都是从细胞中mRNA的角度来考虑的，其前提是细胞中mRNA的水平反映了蛋白质表达的水平。但事实并不完全如此，从DNA mRNA 蛋白质，存在三个层次的调控，即转录水平调控，翻译水平调控，翻译后水平调控。从mRNA角度考虑，实际上仅包括了转录水平调控，并不能全面代表蛋白质表达水平。毋庸置疑，蛋白质是生理功能的执行者，是生命现象的直接体现者，对蛋白质结构和功能的研究将直接阐明生命在生理或病理条件下的变化机制。蛋白质本身的存在形式和活动规律，如翻译后修饰、蛋白质间相互作用以及蛋白质构象等问题，仍依赖于直接对蛋白质的研究来解决。虽然蛋白质的可变性和多样性等特殊性质导致了蛋白质研究技术远远比核酸技术要复杂和困难得多，但正是这些特性参与和影响着整个生命过程。 一、蛋白质生物合成过程 合成过程可分为起始、延长、终止三个阶段，蛋白质合成在核蛋白体上进行称为核蛋白体循环（广义）。肽链的合成是从N端到C端。 1.翻译起始(原核生物) 生成由起始氨基酰-tRNA、mRNA和核蛋白体组成的70S起始复合物，原核生物的起始因子(IF)有三种。其过程在原核生物和真核大同小异。(1)核蛋白体大、小亚基分离。(2)mRNA 结合小亚基mRNA起始密码上游为S-D序列，可与小亚基16S rRNA 3'端互补。紧接S-D 序列的短核苷酸序列可被小亚基蛋白识别结合，两方面作用促使mRNA在小亚基上定位。 (3)fmet-tRNAifmet结合于mRNA-小亚基复合体的AUG上，形成30S起始复合体。(4)大亚基加入30S起始复合体，形成70S起始复合体。 真核生物翻译起始的特点是：真核生物核蛋白体为80S（60S + 40S）。10种起始因子（eIF），生成起始复合物步骤IF eIF 亚基分离起始tRNA就位mRNA就位大亚基结合IF-3、IF-1IF-2、IF-1核酸-核酸、核酸-蛋白质之间的辨认结合各种IF脱落，GTP水解eIF-3、eIF-3A、eIF-4CeIF-2、eIF2B、eIF- 3、eIF-4CeIF-4、eIF-4A、eIF-4B、eIF-4E 、eIF-4F 。（1）真核起始甲硫氨酸不需甲酰化。（2）真核mRNA没有S-D序列，但5'端帽子结构与其在核蛋白体就位相关。帽结合蛋白（CBP）可与mRNA帽子结合，促进mRNA与小亚基结合。 2.肽链的延长 延长阶段为不断循环进行的过程，也称核蛋白体循环。分为进位、成肽和转位三个步骤。真核及原核生物的延长，主要是延长因子体系的不同。EFTuEFTsEFG 协助氨基酰-tRNA进入A位，结合GTP从EFTu中置换GDP转位酶，促助肽酰-tRNA由A位进至P位，协助
一、复习 通过上一节课的学习，我们知道细胞内部就像一个繁忙的工厂，在细胞质中有许多忙碌不停的“车间”，也就是细胞器。各种细胞器的形态、结构不同，在功能上也各有分工。 现在我们来复习下各种细胞器的功能。第一个，线粒体。它是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的？“动力车间”。细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体。溶酶体是？“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。液泡主要存在于植物细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。核糖体有的附着在内质网上，有的游离分布在细胞质中，是“生产蛋白质的机器”。高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。中心体存在于动物和某些低等植物的细胞中，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关。内质网是由膜连接而成的网状结构，是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。 二、导入 细胞内有许多条“生产线”，单是一种简单的细胞就可以推出许多的“产品”，例如蛋白质，糖蛋白，脂类等等。而每一条“生产线”都需要若干细胞器的相互配合。正如ppt所呈现的，蛋白质的合成、加工等与核糖体、内质网和高尔基体等细胞器有关，那这些细胞器之间是如何进行协调配合，才能生产出蛋白质这一产品呢？这节课我们就以分泌蛋白为例，来学习细胞器之间的协调配合。（板书） 三、新课
（一）概念介绍 在学习分泌蛋白的合成和运输之前，我们先要了解几个相关概念。 1.分泌蛋白。（顾名思义，在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质叫做分泌蛋白，如消化酶、抗体和部分激素。比如唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶，胰岛素、生长激素等。） 2.同位素标记法。放射性同位素会释放出具有穿透力的射线，科学家们可以用相应的探测仪器探测到这些射线，进而追踪到放射性同位素的位置。（用放射性同位素标记的化合物,化学性质不会改变。根据同位素标记的化合物的放射性,科学家可以对有关物质的运行和化学变化进行追踪。）这种方法就叫做同位素标记法。 在课本48页的资料分析中，科学家将用放射性同位素氘3H标记的亮氨酸注射到豚鼠的胰腺腺泡细胞中。结果如图4-2豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白形成过程图解。我们将探测到射线的位置用红点来表示，红点位置的移动，代表着被标记的亮氨酸的位置移动。科学家们通过追踪氘3H标记的亮氨酸的位置变化，就可以弄清分泌蛋白的合成和运输过程。
第十四章蛋白质生物合成.. (一A型题 1 遗传密码的简并性指的是(1995年生化试题 A 一些三联体密码可以缺少一个嘌呤碱或嘧啶碱 B 密码中有许多稀有碱基 C 大多数的氨基酸有一组以上的密码 D 一些密码适用于一种以上的氨基酸 E 以上都不是 [答案] C 2 原核事物蛋白质合成中肽链延长所需的能量来源于(1996年生化试题 A. ATP B. GTP C. GDP D. UTP E. CTP [答案] B 3.下列关于氨基酸密码的叙述哪一项是正确的(1996年生化试题、 A.由DNA链中相邻的三个核苷酸组成, B.由tRNA链中相邻的三个核苷酸组成
C.由mRNA链中相邻的三个核苷酸组成 D.由rRNA链中相邻的三个核苷酸组成 E.由多肽链中相邻的三个氨基酸组成 (答案 C 4.氯霉素的抗菌作用是由于抑制了细菌的(1997年生化试题 A.细胞色素氧化酶 B.核蛋白体上的转肽酶 C.嘌呤核苷酸代谢 D.基因表达E,二氢叶酸还原酶 答案B 5 一个mRNA的部分顺序和密码编号如下(1998年生化试题..CAG CUC UAU CGG UAG AAU AGC..... 140 141 142 143 144 145 146 以此mRNA为模板,经翻译后生成多肽链含有的氨基酸数是: A.140 B.141 C.142 D.143 E.146
(答案 D (二X型题 1.下列哪些氨基酸是蛋白质合成后加工过程形成的(1997年生化试题 A.羟赖氨酸B,磷酸酪氨酸C.羟脯氨酸D,磷酸丝氨酸 (答案 A、B C D 2.下列哪些成分是核蛋白循环终止阶段所需要的(1999年生化试题 A.核蛋白体B,终止因子· C.遗传密码(UAA,UAG UGA D.GTP (答案 A、B、C 四、测试题 (一A型题 1.真核生物在蛋白质生物合成中的启动tRNA是 A。亮氨酸tRNA B.丙氨酸tRNA C,赖氨酸tRNA D。甲酰蛋氨酸tRNA E.蛋氨酸tRNA 2.哺乳动物核蛋白体大亚基的沉降常数是· A.40S B,70S C.30S D.80S E.60S 3。使核蛋白体大小亚基保持分离状态的蛋白质因子是 A IF1.B.IF2 C,IF3 D.EFl E.EF2
学案设计 第二单元第一章第二节 蛋白质的合成与运输 潍坊滨海中学梁芳 【学习目标】 一、知识目标 1．简单描述蛋白质的合成和加工过程。 2．描述核糖体的形态结构和成分。 3．简单描述蛋白质的分选、运输过程。 二、能力目标 通过探究活动，学会利用同位素示踪法的现象和结果进行推理和判断，学会用实验资料探究结论的方法，培养分析资料、判断推理、归纳结论的能力。 三、情感目标 1．在探究活动中培养合作探究的精神。 2．通过蛋白质合成和运输过程的学习，认同细胞的整体性的观点。 【学习重点】 1．蛋白质的合成、加工、运输过程。 2．在探究活动中培养分析资料、判断推理、归纳结论的能力。 【学习难点】 通过蛋白质合成和运输过程的学习，认同细胞的整体性的观点。 【学习过程】 一、蛋白质的合成 （一）课前预习： 1．是蛋白质的合成场所，其由和共同组成。 2．原核细胞和真核细胞的核糖体结构基本相同，都由和组成。 3．不进行蛋白质合成时，核糖体的大、小亚基是的；在蛋白质合成过程中，大、小亚基是。 4．核糖体合成的蛋白质只能作为蛋白质的，要成为成熟而有功能的蛋白质，还必须经过必要的。、和都
能对新生肽链进行加工。 5．蛋白质的加工主要是指为新生肽链添加上、或并对其和等。 （二）合作探究 请结合教材中探究活动“豚鼠胰腺蛋白的分泌”，同学们分组讨论，解决以下问题：1．放射性的出现说明什么？由此，你想一想，这种方法还可以用于哪些方面的研究？ 2．分泌蛋白的合成和分泌依次经过哪些结构？用箭头连接起来。 3．内质网和高尔基体在这个过程中有什么作用？ 4．蛋白质加工的场所有哪些？加工有哪几种形式？加工的意义是什么？ 二、蛋白质的分选和运输 （一）课前预习： 1．蛋白质合成后，一般在其氨基酸序列中含有，它们的去向和最终定位。 2．核糖体在细胞中的不同，有的结合在上，有的存在于中，这也蛋白质的去向。 3．通过连续的运送蛋白质到达其最终目的地的过程称为蛋白质的运输。 （二）合作学习
第七章蛋白质的生物合成——翻译(一)名词解释 1．翻译2．密码子3．密码的简并性4．同义密码子5．变偶假说6．移码突变7．同功受体8．多核糖体 (二)问答题 1．参与蛋白质生物合成体系的组分有哪些?它们具有什么功能? 2．遗传密码是如何破译的? 3．遗传密码有什么特点? 4．简述三种RNA在蛋白质生物合成中的作用。5．简述核糖体的活性中心的二位点模型及三位点模型的内容。 6．氨基酸在蛋白质合成过程中是怎样被活化的? 7．简述蛋白质生物合成过程。 8．蛋白质合成中如何保证其翻译的正确性? 9．原核细胞和真核细胞在合成蛋白质的起始过程有什么区别。 10．蛋白质合成后的加工修饰有哪些内容? 11．蛋白质的高级结构是怎样形成的? 12．真核细胞与原核细胞核糖体组成有什么不同?如何证明核糖体是蛋白质的合成场所?
13. 已知一种突变的噬菌体蛋白是由于单个核苷酸插入引起的移码突变的，将正常的蛋白质和突变体蛋白质用胰蛋白酶消化后，进行指纹图分析。结果发现只有一个肽段的差异，测得其基酸顺序如下：正常肽段Met-Val-Cys-Val-Arg 突变体肽段Met-Ala-Met-Arg （1）什么核苷酸插入到什么地方导致了氨基酸顺序的改变？ （2）推导出编码正常肽段和突变体肽段的核苷酸序列. 提示：有关氨基酸的简并密码分别为 Val：GUU GUC GUA GUG Arg：CGU CGC CGA CG AGA AGG Cys：UGU UGC Ala：GCU GCC GCA CGC 14. 试列表比较核酸与蛋白质的结构。 15. 试比较原核生物与真核生物的翻译。 (三)填空题 1．蛋白质的生物合成是以___________为模板，以___________为原料直接供体，以_________为合成杨所。 2．生物界共有______________个密码子，其中
探究分泌蛋白的合成和分泌过程 师：这节课我们来探究分泌蛋白的合成和分泌过程。请看图片中潘长江吃米饭，是不是越嚼越甜？ 生：是的。 师：为什么呢？ 生：唾液淀粉酶分解淀粉成麦芽糖，麦芽糖是甜的。 师：对，唾液淀粉酶属于分泌蛋白。 生：老师，什么是分泌蛋白？ 师：顾名思义，在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质叫做分泌蛋白，如消化酶、抗体和部分激素。比如唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶，胰岛素、生长激素等。 生：分泌蛋白是在哪里合成的？ 师：核糖体，你来思考核糖体的分布、组成、形态结构和功能。 生：核糖体在动植物细胞都有分布，它有RNA和蛋白质组成，椭球形的粒状小体，无膜结构，功能是合成蛋白质的场所。 师：附着核糖体和游离核糖体合成的蛋白质是一样的么？ 生：不一样的吧，附着核糖体合成分泌蛋白，游离核糖体合成细胞自身所需蛋白质。 师：合成分泌蛋白接下来到哪里？ 生：内质网 师：对，内质网你有了解多少呢？ 生：由单层膜构成的囊腔和细管连接而成的网状物，绝大多数动植物细胞都有内质网。细胞核附近较多，并与核膜有一定的联系。有光面和粗面之分，粗面内质网是蛋白质的运输通道。 师：然后呢？ 生：运输到高尔基体。 师：你再说一说高尔基体. 生：高尔基体存在于动植物细胞中，是单位膜构成的扁平小囊和其产生的小泡，对蛋白质进行分拣，分别送到细胞内或细胞外的目的地。 师：很好，我们用什么方法可以知道合成的分泌蛋白，要经过内质网和高尔基体，不是直接运输到细胞膜外的呢？ 生：用同位素标记法 师：对，同位素标记法，就是用放射性同位素标记的化合物,化学性质不会改变。根据同位素标记的化合物的放射性,科学家可以对有关物质的运行和化学变化进行追踪，这种方法就叫做同位素标记法。你来根据图示说一说分泌过程。 生：核糖体合成分泌蛋白质，内质网和高尔基体要对合成的蛋白质进行加工、包装和运输等。 师：这些细胞器之间协调配合，才能生产出蛋白质这一产品。 生：同位素标记，怎么标记、怎么观察呢？ 师：科学家将用放射性同位素氘3H标记的亮氨酸注射到豚鼠的胰腺腺泡细胞中。我们将探测到射线的位置用红点来表示，红点位置的移动，代表着被标记的亮氨酸的位置移动。科学家们通过追踪氘3H标记的亮氨酸的位置变化，就可以弄清分泌蛋白的合成和运输过程。 生：哦 师：分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，依次经过了哪些细胞结构？换句话说，依次在哪些位置出现了红点？生：最开始，被标记的亮氨酸作为原料，在内质网上的核糖体中参与肽链的合成；然后，被标记的亮氨酸出现在附着有核糖体的内质网中；再然后，出现在高尔基体中，又一会儿，出现在靠近细胞膜内侧的囊泡，以及释放到细胞外的分泌物中。 师：对，大约3min后，被标记的亮氨酸出现在附着有核糖体的内质网中；17min后，出现在高尔基体中，117min后，出现在靠近细胞膜内侧的囊泡，以及释放到细胞外的分泌物中。图中1～5表示合成和运输的顺序。你能根据合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图，说一说具体过程吗？ 生：我试试：分泌蛋白合成的第1步，就是合成蛋白质。氨基酸在内质网上的核糖体中脱水缩合形成肽链，肽链进入内质网进行初步的修饰、加工，形成有一定结构的较成熟的蛋白质。
高中蛋白质的合成与运输教学设计教案 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-
教学设计 第二单元第一章第二节 蛋白质的合成与运输 无棣二中吴新三 一、教学目标： 1.简述蛋白质的合成和加工过程。 2.描述核糖体的形态结构和成分。 3.简述蛋白质分选。 4.能够利用同位素示踪法的现象和结果进行推理与推断。 5.激起同学们运用科学方法探索微观世界的兴趣及培养合作交流、独立思考等良好的个性品质。 二、教学重点和难点 1．教学重点：蛋白质的合成、分选与运输。 2．教学难点：蛋白质的合成、分选。 三、教学方法 合作讨论+讲授 五、教学过程 导入新课： 上一节我们学习了氨基酸的结构通式（你能写出来吗？），同学们可以以自身形态模仿氨基酸结构，以左右上肢分别代表氨基酸的氨基和羧基，下肢代表氢原子，躯干代表碳原子。让学生认识到：每个人的躯干和四肢是差不多的，人和人的特征不同，关键在于头部的不同，头部就代表R基。
两个氨基酸的脱水缩合形成二肽的过程还记得吗？你还记得哪个细胞器是蛋白质的装配机器吗？核糖体与脱水缩合反应之间到底有什么关系呢？ 一、蛋白质的合成 1．核糖体的结构 核糖体含40%的蛋白质、60%的RNA，蛋白按照一定的顺序与RNA结合，组成两个核糖体亚单体，其中RNA是骨架结构，有些蛋白质不直接与RNA结合，而是结合在其它蛋白质组分上。核糖体中的蛋白质，rRNA以及其他一些辅助因子在一起提供了翻译过程所需的全部酶活性，这些酶活性只有在核糖体整体结构存在的情况下才具备。 2．蛋白质的合成 〖问题1〗 通过下面的探究活动，思考蛋白质初合成和初合成后进一步修饰加工的场所在哪里？并尝试写出分泌蛋白质的形成过程。 【探究活动】豚鼠胰腺蛋白的分泌 科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时，曾经做过这样一个实验：他们在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3 min后，被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中，17 min后，出现在高尔基体中，117 min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的小泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。 〖教学提示〗 这种方法叫做同位素标记法，常用于细胞学的研究，用来对分子的位置进行跟踪。 让学生注意观察蛋白质的运输路线：这个实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，是按照内质网→高尔基体→细胞膜的方向运输的。（展示幻灯片）
1 宜川中学高一生物 第18课时 分泌蛋白的合成和运输 编者：朱巧荣 审核人： 编制时间： 2011.11.17 学生完成所需时间 1课时 班级 姓名 第 小组 【学习目标】 1、 对所学细胞器进行分类并能说出细胞器的功能。 2、 能写出、说出分泌蛋白合成和运输过程。 3、 课堂上认真思考、积极讨论、激情展示，大胆质疑，感悟细胞器间的分工与合 作，增强小组内的合作与交流。 【学习重点】 分泌蛋白的合成和运输过程 【学习难点】 分泌蛋白合成和运输过程中有关的细胞器的作用和有关结构的变化 【学习内容】 细胞器分类——细胞器功能——分泌蛋白的合成和运输 【学法指导】 通过阅读学案的导读，解决学习过程中可能遇到的疑惑；通过在纠错 本上书写细胞器种类及分类，通过提问或书写熟悉细胞器的功能；通过课件展示、 小组讨论、学生展示、质疑，加深对分泌蛋白形成过程的理解；通过课堂测试来巩 固本节所学知识。 【目标解读】 通过课前默写细胞器的分类和功能及课前小测试，来完成目标1；通过对分泌蛋 白的形成过程的探究，来完成目标2、3。 【学案导读】（温馨提示） 1、细胞中的核糖体有的游离在细胞质基质中，有的附着在内质网上。细胞中合成的 蛋白质，分为两类，一类是附着在内质网上的核糖体，其合成的蛋白质，要送到细胞外发挥作用，即分泌蛋白（如抗体、消化酶、某些激素等）；一类是细胞质中的核 糖体合成的蛋白质，在细胞内发挥作用（如线粒体蛋白和叶绿体蛋白）。 2、科学家用同位素标记法来研究分泌蛋白的合成过程。同位素标记法：科学家通过 追踪示踪元素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种科学研究方法叫 做同位素标记法。 同位素标记法也叫同位素示踪法。 3、同位素 ：具有相同质子数，而中子数不同的同一种元素不同原子.例如氢有三种 同位素， H 氕、D 氘（又叫重氢）、 T 氚（又叫超重氢）；碳有多种同位素，例如 12C 、 13C 、14C （有放射性）等。 4、生物膜：细胞中的细胞膜、核膜和细胞器膜的统称。 目标１对所学细胞器进行分类并能说出细胞器的功能 一、课前练一练（试试你的身手，你最行） 陕西省课堂改革与 学生发展现场会