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T u和T s两个亚基组成，T u为对热___________蛋白质，T s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。
8．原核细胞的起始氨基酸是_______，起始氨酰-tRNA 是____________。
9．原核细胞核糖体的___________亚基上的__________协助辨认起始密码子。
l0．每形成一个肽键要消耗_____________个高能磷酸键，但在合成起始时还需多消耗___________个高能磷
酸键。
11．肽基转移酶在蛋白质生物合成中的作用是催化__________形成和_________的水解。
12．肽链合成终止时，___________进人“A”位，识别出_________，同时终止因子使________的催化作用转变为____________。
13．原核生物的核糖体由____________小亚基和____________大亚基组成，真核生物核糖体由_________小亚基和_______________大亚基组成。14. 蛋白质中可进行磷酸化修饰的氨基酸残基主要为_____________、____________、___________。(四)选择题
1．蛋白质生物合成的方向是( )。
A.从C→N端
B.定点双向进行
C.从N端、C端同时进行
D.从N→C端
2．不能合成蛋白质的细胞器是( )。
A.线粒体
B.叶绿体
C.高尔基体
D.核糖体
3．真核生物的延伸因子是( )。
A.EF—T u
B.EF一2
C.EF--G
D.EF一1
4．真核生物的释放因子是( )。
A.RF
B.RF一1
C.RF一2
D.RF一3
5．能与tRNA反密码子中的I碱基配对的是( )。
A.A、G
B.C、U
C.U
D.U、C、A
6．蛋白质合成所需能量来自( )。
A.ATP
B.GTP
C.ATP、GTP
D.GTP
7．tRNA的作用是( )。
A.将一个氨基酸连接到另一个氨基酸上
B.把氨基酸带到mRNA位置上
C.将mRNA接到核糖体上
D.增加氨基酸的有效浓度
8．关于核糖体的移位，叙述正确的是( )。
A.空载tRNA的脱落发生在“A”位上
B.核糖体沿mRNA的3’→5’方向相对移动
C.核糖体沿mRNA的5’→3’方向相对移动
D.核糖体在mRNA上一次移动的距离相当于二个核苷酸的长度
9．在蛋白质合成中，下列哪一步不需要消耗高能磷酸键( )。
A.肽基转移酶形成肽键
B.氨酰一tRNA与核糖体的“A，’位点结合
C.核糖体沿mRNA移动
D.fMet—tRNAf与mRNA的起始密码子结合以及与大、小亚基的结合
10．在真核细胞中肽链合成的终止原因是( )。
A.已达到mRNA分子的尽头
B.具有特异的tRNA识别终止密码子
C.终止密码子本身具有酯酶作用，可水解肽酰与tRNA之是的酯键
D.终止密码子被终止因子(RF)所识别
11．蛋白质生物合成中的终止密码是( )。
A.UAA
B.UAU
C.UAC
D.UAG
E.UGA
12．根据摆动假说，当tRNA反密码子第1位碱基是I时，能够识别哪几种密码子( )
A.A
B.C
C.G
D.T
E.U
13．下列哪些因子是真核生物蛋白质合成的起始因子( )。
A.IF1
B.IF2
C.eIF2
D.eIF4
E.elF4A
14．蛋白质生物合成具有下列哪些特征( )。
A.氨基酸必须活化
B.需要消耗能量
C.每延长一个氨基酸必须经过进位、转肽、移位、税落四个步骤
D.合成肽链由C端向N端不断延长
E.新生肽链需加工才能成为活性蛋白质
15．下列哪些内容属于蛋白质合成后的加工、修饰( )。
A.切除内含子，连接外显子
B.切除信号肽
C.切除N-端Met
D.形成二硫键
E.氨的侧链修饰
16．蛋白质生物合成过程中，下列哪些步骤需要消耗能量( )。
A.氨基酸分子的活化
B.70S起始复合物的形成
C.氨酰tRNA进入核糖体A位
D.肽键形成
E.核糖体移位
17．原核生物的肽链延伸过程有下列哪些物质参与( )。
A.肽基转移酶
B.鸟苷三磷酸
C.mRNA
D.甲酰甲硫氨酰-tRNA
E.EF-T u、EF-T s、EF-G
18.Shine-Dalgarno顺序(SD-顺序)是指：( )
A.在mRNA分子的起始码上游8-13个核苷酸处的顺序
B.在DNA分子上转录起始点前8-13个核苷酸处的顺序
C.16srRNA3'端富含嘧啶的互补顺序
D.启动基因的顺序特征
E.以上都正确
19. 在研究蛋白合成中,可利用嘌呤霉素,这是因为它：( )
A.使大小亚基解聚
B.使肽链提前释放
C.抑制氨基酰-tRNA合成酶活性
D.防止多核糖体形成
E.以上都正确
20. 氨基酸活化酶：( )
A.活化氨基酸的氨基
B.利用GTP作为活化氨基酸的能量来源
C.催化在tRNA的5’磷酸与相应氨基酸间形成酯键
D.每一种酶特异地作用于一种氨基酸及相应的tRNA
E.以上都不正确
(五)是非题
1．DNA不仅决定遗传性状，而且还直接表现遗传性状。( )
2．密码子在mRNA上的阅读方向为5’→ 3’。( )
3．每—种氨基酸都有两种以上密码子。( )
4．一种tRNA只能识别一种密码子。( )
5．线粒体和叶绿体的核糖体的亚基组成与原核生物类似。( )
6．大肠杆菌的核糖体的小亚基必须在大亚基存在时，才能与mRNA结合。( )
7．大肠杆菌的核糖体的大亚基必须在小亚存在时，才能与mRNA结合。( )
8．在大肠杆菌中，一种氨基酸只对应于一种氨酰-tRNA合成酶。( )
9．氨基酸活化时，在氨酰-tRNA合成酶的催化下，
由ATP供能，消耗—个高能磷酸键。( )
10．线粒体和叶绿体内的蛋白质生物合成起始与原核生物相同。( )
11．每种氨基酸只能有一种特定的tRNA与之对应。( )
12．AUG既可作为fMet-tRNA f和Met-tRNA i的密码子，又可作为肽链内部Met的密码子。( ) 13．构成密码子和反密码子的碱基都只是A、U、C、G。( )
14．核糖体大小亚基的结合和分离与Mg2+，的浓度有关。( )
15．核糖体的活性中心“A”位和“P”位都主要在大亚基上。( )
16. E.coli中，DnaA与复制起始区DNA结合，决定复制的起始。( )
二、参考答案
(一)名词解释
1．翻译(translation)：以mRNA为模板，氨酰-tRNA为原料直接供体，在多种蛋白质因子和酶的参与下，在核糖体上将mRNA分子上的核苷酸顺序表达为有特定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2．密码子(codon)：mRNA中碱基顺序与蛋白质
中氨基酸顺序的对应关系是通过密码实现的，mRNA中每三个相邻的碱基决定一个氨基酸，这三个相邻的碱基称为一个密码子。
3．密码的简并性(degeneracy)：—个氨基酸具有两个以上密码子的现象。
4．同义密码子(synonym codon)：为同—种氨基酸编码的各个密码子，称为同义密码了。
5．变偶假说(wobble hypothesis)：指反密码子的前两个碱基(3’-端)按照标准与密码子的前两个碱基(5’-端)配对，而反密码子中的第三个碱墓则有某种程度的变动，使其有可能与几种不同的碱基配对。
6．移码突变(frame-shift mutation)：在mRNA 中，若插入或删去一个核苷酸，就会使读码发错误，称为移码，由于移码而造成的突变、称移码突变。
7，同功受体(isoacceptor)：转运同一种氨基酸的几种tRNA称为同功受体。
8．反密码子(anticodon)：指tRNA反密码子环中的三个核苷酸的序列，在蛋白质合成过程中通过碱基配对，识别并结合到mRNA的特殊密码上。
9．多核糖体(polysome)：mRNA同时与若干个核糖体结合形成的念珠状结构，称为多核糖体。
(二)问答题
1．A.mRNA：蛋白质合成的模板；B.tRNA：蛋白质合成的氨基酸运载工具；C.核糖体：蛋白质合成的场所；D.辅助因子：(a)起始因子—--参与蛋白质合成起始复合物形成；(b)延长因子—--肽链的延伸作用；
(c)释放因子一--终止肽链合成并从核糖体上释放出来。
2．提示：三个突破性工作(1)体外翻译系统的建立；(2)核糖体结合技术；(3)核酸的人工合成。
3．(1)密码无标点：从起始密码始到终止密码止，需连续阅读，不可中断。增加或删除某个核苷酸会发生移码突变。
(2)密码不重叠：组成一个密码的三个核苷酸只代表一个氨基酸，只使用一次，不重叠使用。
(3)密码的简并性：在密码子表中，除Met、T rp 各对应一个密码外，其余氨基酸均有两个以上的密码，对保持生物遗传的稳定性具有重要意义。
(4)变偶假说：密码的专一性主要由头两位碱基决定，第三位碱基重要性不大，因此在与反密码子的相互作用中具有一定的灵活性。
(5)通用性及例外：地球上的一切生物都使用同一套遗传密码，但近年来已发现某些个别例外现象，如
某些哺乳动物线粒体中的UGA不是终止密码而是色氨酸密码子。
(6)起始密码子AUG，同时也代表Met，终止密码子UAA、UAG、UGA使用频率不同。
4．(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。
5．(1)二位点模型A位：氨酰-tRNA进入并结合的部位；P位：起始氨酰-tRNA或正在延伸的肽基-tRNA结合部位，也是无载的tRNA从核糖体上离开的部位。(2)三位点模型大肠杆菌上的70S核糖体上除A位和P位外，还存在第三个结合tRNA的位点，称为E位，它特异地结合无负载的tRNA及无负载的tRNA最后从核糖体上离开的位点。
6．催化氨基酸活化的酶称氨酰-tRNA合成酶，
形成氨酰-tRNA，反应分两步进行：
(1)活化需Mg2+和Mn2+，由ATP供能，由合成酶催化，生成氨基酸-AMP-酶复合物。，
(2)转移在合成酶催化下将氨基酸从氨基酸—AMP—酶复合物上转移到相应的tRNA上，形成氨酰-tRNA。
7．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，tRNA f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-T u、EF-T s，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。
8．提示：(1)氨基酸与tRNA的专一结合，保证了tRNA携带正确的氨基酸；(2)携带氨基酸的tRNA 对mRNA的识别，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子的相互识别，保证了遗传信息准确无误地转译；(3)起始因子及延长因子的作用，起始因子保证了只有起始氨酰-tRNA能进入核糖体P位与起始密码子结合，延伸因子的高度专一性，保证了起始tRNA携带的fMet不进入肽链内部；(4)核糖体三位点模型的E位与A位的相互影响，可以防止不正确的氨酰-tRNA进入A位，从而提高翻译的正确性；(5)校正作用：氨酰-tRNA合成酶和tRNA的校正作用；对占据核糖体A位的氨酰-tRNA的校对；变异校对即基因内校对与基因间校对等多种校正作用可以保证翻译的正确。
9．(1)起始因子不同：原核为IF-1，IF-2，IF-2，真核起始因子达十几种。
(2)起始氨酰-tRNA不同：原核为fMet-tRNA f，真核Met-tRNAi
(3)核糖体不同：原核为70S核粒体，可分为30S
和50S两种亚基，真核为80S核糖体，分40S和60S 两种亚基
10．提示：(1)水解修饰；(2)肽键中氨基酸残基侧链的修饰；(3)二硫键的形成；(4)辅基的连接及亚基的聚合。
11．提示：蛋白质的高级结构是由氨基酸的顺序决定的，不同的蛋白质有不同的氨基酸顺序，各自按一定的方式折叠而成该蛋白质的高级结构。折叠是在自然条件下自发进行的，在生理条件下，它是热力学上最稳定的形式，同时离不开环境因素对它的影响。对于具有四级结构的蛋白质，其亚基可以由一个基因编码的相同肽链组成，也可以由不同肽链组成，不同肽链可以通过一条肽链加工剪切形成，或由几个不同单顺反子mRNA翻译，或由多顺反子mRNA翻译合成。
12．原核细胞：70S核糖体由30S和50S两个亚基组成；真核细胞：80S核糖体由40S和60S两个亚基组成。利用放射性同位素标记法，通过核糖体的分离证明之。
13. 提示：(1)在正常肽段的第一个Val的密码GUA 的G后插入了一个C ；(2) 正常肽段的核苷酸序列为：AUG GUA UGC GU… CG…；突变体肽段的核
苷酸序列为：AUG GCU AUG CGU 。
14.核酸与蛋白质的结构比较表如下：
15.原核生物与真核生物的翻译比较如下：仅述真核生物的，原核生物与此相反。
（1）.起始Met不需甲酰化；（2）.无SD序列，但需要一个扫描过程；（3）.tRNA先于mRNA与核糖体小亚基结合；（4）.起始因子比较多；（5）.只一个终止释放因子。
(三)填空题
1．mRNA 氨酰-tRNA 核糖体
2．64 61 UAA UAG UGA
3．tRNA f tRNAi tRNAm
4．核糖体线粒体叶绿体
5．不稳定稳定
6．UAA UAG UAA UGA RF
7．氨基酸tRNA
8．甲酰甲硫氨酸甲酰甲硫氨酰-tRNA
9．小16SrRNA
10．4 1
11．肽键肽酰-tRNA
12．终止因子终止密码子肽基转移酶水解作用13．30S 50S 40S 60S
14. Ser Thr T yr
(四)选择题
1．D. 2．C. 3．D. 4．A. 5．D. 6．C. 7．B. 8．C. 9．A. 10．D. 11．A.D.E. 12．A.B.E. 13．C.D.E. 14．A.B.C.E. 15．B.C.D.E. 16．A.B.C.E. 17．A.B.C.E. 18. A. 19. B.20.
D.
(五)是非题
1．× 2．√ 3．× 4．× 5．√ 6．× 7．√ 8．√ 9．× 10．√ 11．× 12．√ 13．× 14．√ 15．× 16. √
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
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)
蛋白质生物合成过程 翻译过程从阅读框架的5’一AUG开始，按mRNA模板三联体密码的顺序延长肽链，直至终止密码出现。整个翻译过程可分为起始，延长，终止。 （一）肽链的合成起始 指mRNA和起始氨基酰一tRNA分别与核糖体结合而形成翻译起始复合物。 该过程需要多种起始因子和GTP参加。（参与该过程的多种蛋白质因子称为起始因子） 1.原核生物翻译起始复合物形成 （1）核糖体大小亚基分离。 （2）mRNA在小亚基就位。 S—D序列AGGA与16S—rRNA 3’端UCCU互补。 S—D序列：原核生物mRNA起始密码AUG上游约8—13个核苷酸部位，存在4—9个核苷酸的一致序列，富含嘌呤碱基，如一AGGAGG一，为核糖体结合位点。 （3）起始氨基酰一tRNA的结合（甲酰蛋氨酰-tRNA）。 （4）核糖体大亚基结合。 2.真核生物翻译起始复合物形成 （1）核糖体大小亚基分离。 （2）起始氨基酰一tRNA与小亚基结合（蛋氨酰tRNA）。 （3）mRNA在核蛋白体小亚基就位。 （4）核糖体大亚基结合。 （二）肽链的延长 根据mRNA密码序列的指导，依次添加氨基酸从N端向C端延伸肽链，直到合成终止的过程。 肽链的延长也称为核蛋白体循环。 核蛋白体循环：肽链延长在核蛋白体上连续性循环式进行，每次循环增加一个氨基酸，包括以下三步：进位、成肽、转位。 1.进位 指根据mRNA下一组遗传密码指导，使相应氨基酰-tRNA进入核蛋白体A位。 该过程消耗GTP. 碱基配对除A—u、G—c外，还可有u—G、I—c、I—A、I—u等。 2. 成肽 是由转肽酶催化的肽键形成过程。 肽链合成方向N端→ C端。 3. 移位需要消耗GTP 核糖体沿mRNA从5’ →3’移动一个密码的距离 肽链长度预测：起始密码AUG到终止密码之间的密码子数目。 （三）肽链合成的终止 1.当核糖体A位出现mRNA的终止密码后，终止因子（释放因子）与其结合，多肽链合成停止。 2.转肽酶起水解作用使肽链从肽酰一tRNA中释放
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
1．一个编码蛋白质的基因，由于插入一段4个核苷酸序列而被破坏的功能，是否可被一个核苷酸的缺失所恢复？解释原因。 解答：一个编码蛋白质的基因，如果插入4个核苷酸序列，就会发生移码突变，即从插入处开始此蛋白质的氨基酸顺序都发生了变化，导致此蛋白质功能的丧失。但如果在此插入段相邻处缺失一个核苷酸，此蛋白质仅在插入处的几个氨基酸发生了改变，如果此变异不是蛋白质发挥功能必需的部位，那么此蛋白质可能恢复其功能。 2．一个双螺旋DNA片段的模板链含有顺序： 5'GTTAACACCCCTGACTTCGCGCCGTCG 3' (a)写出从这条链转录产生的mRNA的碱基顺序； (b)从(a)中的mRNA的5-末端开始翻译产生的肽链的氨基酸顺序是什么?（参考密码表） (c)合成此多肽需消耗多少ATP 解答：（a）转录产生mRNA的碱基顺序为： 5-CGACGGCGCGAAGUCAGGGGUGUUAAC-3 (b) Arg-Arg-Arg-Glu-Val-Arg-Gly-Val-Lys（不考虑起始密码和终止密码） (c) 在蛋白质合成过程中，每个氨基酸活化消耗2个高能键（ATP→AMP），进位和转肽各需要1个GTP，每往肽链中加入1个氨基酸要消耗4个ATP，所以以上肽链合成需要9×4=36个ATP （不考虑起始和终止）。 3．原核生物是如何区分AUG是起始密码还是多肽链内部Met的密码的? 解答：原核生物在起始密码上游约10个核苷酸处(即-10区)通常有一段富含嘌呤的序列，称为SD序列（Shine-Dalgain sequence）。SD序列可以与小亚基16S rRNA 3′-末端的序列互补，使mRNA与小亚基结合，使得核糖体能够识别正确的起始密码AUG。而多肽链内部Met的密码前没有SD序列。 4．原核生物蛋白质合成体系由哪些物质组成？各起什么作用？ 解答：原核生物蛋白质合成体系的物质组成和作用。详见。 5．简述蛋白质合成的起始、延长和终止过程。 解答：详见15.2.3，，。 6．试比较原核生物与真核生物在蛋白质合成上的差异。 解答：（1）原核生物转录和翻译同步进行，真核生物转录产物要加工后才进行翻译。 （2）原核生物核糖体为70S，由50S与30S两个亚基组成；真核生物核糖体为80S，由60S与40S两个亚基组成。 （3）原核生物的蛋白质合成起始于甲酰甲硫氨酸，需起始因子IF-1、IF-2、 IF-3及GTP、Mg2+参加。真核生物的蛋白质合成起始于甲硫氨酸，起始因子为 eIF-1、eIF-2、eIF-3、
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
第二节蛋白质生物合成过程 述：蛋白质生物合成过程包括起始、延长、终止三阶段。起始阶段是30S小亚基、mRNA、50S大亚基的依次结合；延长阶段核糖体延mRNA 移动，肽链不断延长；终止阶段多肽链释放，核蛋白体解体，mRNA释放。 ＊mRNA密码的阅读方向：5' → 3' 对应肽链的氨基酸序列合成方向：N → C 一、肽链合成的起始（以原核生物为例） 述：肽链合成的起始阶段是mRNA和起始甲酰甲硫氨酰-tRNA （fMet-tRNA fmet）分别与核糖体结合形成起始复合物的过程。 多种起始蛋白因子（IF）参与肽链合成起始阶段。 （一）核糖体大小亚基的分离 1．原核起始因子IF及作用 ⑴IF3：亚基分离 ⑵IF2：结合GTP，促进fMet-tRNA fmet就位。 ⑶IF1：辅助IF3、IF2 2．大小亚基分离过程 述：当一条多肽链合成终止时，IF3 、IF1与核糖体的小亚基结合，促使完整核糖体的大小亚基分离，为mRNA与小亚基的结合作好准备。 （二）mRNA在核糖体小亚基上的定位结合 1．启动步骤：mRNA与30s形成复合物,IF1、IF3参与复合物的形成2．结合机制：mRNA中的SD序列与30s的互补序列结合具体过程见下页。
☆mRNA的S-D序列：AUG上游约8～13核苷酸处，4 ～6 个核苷酸，富含嘌呤，AGGA为核心 ☆小亚基16srRNA近3'端的短序列...UCCU....与S-D序列互补 ☆核蛋白体小亚基蛋白（rps-1）辨认结合AGGA后的短序列（三）起始fMet-tRNA fmet辨认结合AUG 述：该过程与mRNA和核糖体小亚基的定位结合同时发生，fmet-tRNA fmet辨认并与mRNA 模板中的AUG结合。反应 需IF2、GTP、Mg2+参与；而IF3脱落。 （四）核糖体大亚基的结合 述：上述过程完成后，核糖体大亚基开始进入，与小亚基结合。 此时与IF2结合的GTP水解释能，促使IF1 、IF2、IF3脱落, 形成翻译起始复合物――核糖体＋mRNA＋fmet-tRNA fme t 述：核蛋白体上含给位（P位）与受位（A位），AUG信号与P位相对应结合。同时fmet-tRNA的反密码子CAU与 mRNA的AUG互补结合，A位空留，对应mRNA的AUG 后的第二个遗传密码，准备相应氨基酰-tRNA的进入。 附：肽链合成的起始图 mRNA +30S亚基-IF3 ↓IF1 30S亚基? mRNA IF3- IF1复合物 ↓IF2-GTP-fMet-tRNA IF3 30S? mRNA ? GTP- fMet –tRNA- IF2- IF1复合物 ↓50S亚基IF2+ IF1+GDP+Pi 70S起始复合物
12-生物化学习题与解析--蛋白质的生物合成
蛋白质的生物合成 一、选择题 （一） A 型题 1 ．蛋白质生物合成 A ．从 mRNA 的 3 ' 端向 5 ' 端进行 B ．由 N 端向 C 端进行 C ．由 C 端向 N 端进行 D ．由 28S-tRNA 指导 E ．由 5S-rRNA 指导 2 ．蛋白质生物合成的延长阶段不需要 A ．转肽酶 B ． GTP C ． EF-Tu 、 EF-Ts 、 EFG D ． mRNA E ． fMet-tRNA fMet 3 ．有关蛋白质合成的叙述正确的是 A ．真核生物先靠 S-D 序列使 mRNA 结合核糖体 B ．真核生物帽子结合蛋白复合物（ eIF -4F 复合物）在起始过程中发挥作用 C ． IF 比 eIF 种类多 D ．原核生物和真核生物使用不同的起始密码 E ．原核生物有 TATAAT 作为起始序列，真核生物则是 TATA 4 ．关于氨基酸密码子的描述错误的是 A ．密码子有种属特异性，所以不同生物合成不同的蛋白质 B ．密码子阅读有方向性，从 5 ' 端向 3 ' 端进行 C ．一种氨基酸可有一组以上的密码子 D ．一组密码子只代表一种氨基酸 E ．密码子第 3 位（ 3 ' 端）碱基在决定掺入氨基酸的特异性方面重要性较小 5 ．遗传密码的简并性是 A ．蛋氨酸密码可作起始密码 B ．一个密码子可编码多种氨基酸 C ．多个密码子可编码同一种氨基酸 D ．密码子与反密码子之间不严格配对 E ．所有生物可使用同一套密码 6 ．遗传密码的摆动性正确含义是 A ．一个密码子可以代表不同的氨基酸 B ．密码子与反密码子可以任意配对 C ．一种反密码子能与第三位碱基不同的几种密码子配对 D ．指核糖体沿着 mRNA 从 5 ' 端向 3 ' 端移动 E ．热运动所导致的 DNA 双螺旋局部变性 7 ．一个 tRNA 的反密码子为 5 '- IGC-3 ' ，它可识别的密码是 A ． GCA B ． GCG C ． CCG D ． ACG E ． UCG 8 ．信号肽识别颗粒（ signal recognition particles ， SRP ）可识别 A ． RNA 聚合酶 B ． DNA 聚合酶 C ．核小体 D ．分泌蛋白的 N 端序列 E ．多聚腺苷酸 9 ．下列关于多聚核糖体（ polysome ）叙述正确的是 A ．是一种多顺反子 B ．是 mRNA 的前体 C ．是 mRNA 与核糖体小亚基的聚合体 D ．是核糖体大、小亚基的聚合体 E ．是一组核糖体与一个 mRNA 不同区段的结合物 10 ．关于蛋白质生物合成的描述哪一项是错误的
15 蛋白质的生物合成 1．一个编码蛋白质的基因，由于插入一段4个核苷酸序列而被破坏的功能，是否可被一个核苷酸的缺失所恢复解释原因。 解答：一个编码蛋白质的基因，如果插入4个核苷酸序列，就会发生移码突变，即从插入处开始此蛋白质的氨基酸顺序都发生了变化，导致此蛋白质功能的丧失。但如果在此插入段相邻处缺失一个核苷酸，此蛋白质仅在插入处的几个氨基酸发生了改变，如果此变异不是蛋白质发挥功能必需的部位，那么此蛋白质可能恢复其功能。 2．一个双螺旋DNA片段的模板链含有顺序： 5'GTTAACACCCCTGACTTCGCGCCGTCG 3' (a)写出从这条链转录产生的mRNA的碱基顺序； (b)从(a)中的mRNA的5-末端开始翻译产生的肽链的氨基酸顺序是什么（参考密码表） (c)合成此多肽需消耗多少ATP 解答：（a）转录产生mRNA的碱基顺序为： 5-CGACGGCGCGAAGUCAGGGGUGUUAAC-3 (b) Arg-Arg-Arg-Glu-Val-Arg-Gly-Val-Lys（不考虑起始密码和终止密码） (c) 在蛋白质合成过程中，每个氨基酸活化消耗2个高能键（ATP→AMP），进位和转肽各需要1个GTP，每往肽链中加入1个氨基酸要消耗4个ATP，所以以上肽链合成需要9×4=36个ATP （不考虑起始和终止）。 3．原核生物是如何区分AUG是起始密码还是多肽链内部Met的密码的 解答：原核生物在起始密码上游约10个核苷酸处(即-10区)通常有一段富含嘌呤的序列，称为SD序列（Shine-Dalgain sequence）。SD序列可以与小亚基16S rRNA 3′-末端的序列互补，使mRNA与小亚基结合，使得核糖体能够识别正确的起始密码AUG。而多肽链内部Met的密码前没有SD序列。 4．原核生物蛋白质合成体系由哪些物质组成各起什么作用 解答：原核生物蛋白质合成体系的物质组成和作用。详见。 5．简述蛋白质合成的起始、延长和终止过程。 解答：详见15.2.3，，。 6．试比较原核生物与真核生物在蛋白质合成上的差异。 解答：（1）原核生物转录和翻译同步进行，真核生物转录产物要加工后才进行翻译。 （2）原核生物核糖体为70S，由50S与30S两个亚基组成；真核生物核糖体为80S，由60S与40S两个亚基组成。 （3）原核生物的蛋白质合成起始于甲酰甲硫氨酸，需起始因子IF-1、IF-2、 IF-3及GTP、Mg2+参加。真核生物的蛋白质合成起始于甲硫氨酸，起始因子为 eIF-1、eIF-2、eIF-3、
蛋白质的生物合成 一、选择题 （一） A 型题 1 ．蛋白质生物合成 A ．从 mRNA 的 3 ' 端向 5 ' 端进行 B ．由 N 端向 C 端进行 C ．由 C 端向 N 端进行 D ．由 28S-tRNA 指导 E ．由 5S-rRNA 指导 2 ．蛋白质生物合成的延长阶段不需要 A ．转肽酶 B ． GTP C ． EF-Tu 、 EF-Ts 、 EFG D ． mRNA E ． fMet-tRNA fMet 3 ．有关蛋白质合成的叙述正确的是 A ．真核生物先靠 S-D 序列使 mRNA 结合核糖体 B ．真核生物帽子结合蛋白复合物（ eIF -4F 复合物）在起始过程中发挥作用 C ． IF 比 eIF 种类多 D ．原核生物和真核生物使用不同的起始密码 E ．原核生物有 TATAAT 作为起始序列，真核生物则是 TATA 4 ．关于氨基酸密码子的描述错误的是 A ．密码子有种属特异性，所以不同生物合成不同的蛋白质 B ．密码子阅读有方向性，从 5 ' 端向 3 ' 端进行 C ．一种氨基酸可有一组以上的密码子 D ．一组密码子只代表一种氨基酸 E ．密码子第 3 位（ 3 ' 端）碱基在决定掺入氨基酸的特异性方面重要性较小 5 ．遗传密码的简并性是 A ．蛋氨酸密码可作起始密码 B ．一个密码子可编码多种氨基酸 C ．多个密码子可编码同一种氨基酸 D ．密码子和反密码子之间不严格配对 E ．所有生物可使用同一套密码 6 ．遗传密码的摆动性正确含义是 A ．一个密码子可以代表不同的氨基酸 B ．密码子和反密码子可以任意配对 C ．一种反密码子能和第三位碱基不同的几种密码子配对 D ．指核糖体沿着 mRNA 从 5 ' 端向 3 ' 端移动 E ．热运动所导致的 DNA 双螺旋局部变性 7 ．一个 tRNA 的反密码子为 5 '- IGC-3 ' ，它可识别的密码是 A ． GCA B ． GCG C ． CCG D ． ACG E ． UCG 8 ．信号肽识别颗粒（ signal recognition particles ， SRP ）可识别 A ． RNA 聚合酶 B ． DNA 聚合酶 C ．核小体 D ．分泌蛋白的 N 端序列 E ．多聚腺苷酸 9 ．下列关于多聚核糖体（ polysome ）叙述正确的是 A ．是一种多顺反子 B ．是 mRNA 的前体 C ．是 mRNA 和核糖体小亚基的聚合体 D ．是核糖体大、小亚基的聚合体 E ．是一组核糖体和一个 mRNA 不同区段的结合物 10 ．关于蛋白质生物合成的描述哪一项是错误的 A ．氨基酸必须活化成活性氨基酸
第十二章蛋白质生物合成（翻译）单选题 1在蛋白质生物合成中转运氨基酸作用的物质是 A mRNA B rRNA C hnRNA D DNA E tRNA 2蛋白质生物合成过程特点是 A蛋白质水解的逆反应B肽键合成的化学反应C遗传信息的逆向传递D氨基酸的聚合反应 E在核蛋白体上以mRNA为模板的多肽链合成过程 3真核生物在蛋白质生物合成中的起始tRNA是 A亮氨酰tRNA B丙氨酸tRNA C赖氨酸tRNA D甲酰蛋氨酸tRNA E蛋氨酸tRNA 4原核生物蛋白质生物合成中肽链延长中的直接能量提供者是： A ATP B GTP C GDP D UTP E CTP 5下列关于遗传密码的叙述哪一项是正确的？ 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 6mRNA可作为蛋白质合成的模板是由于： A含有核糖核苷酸B代谢快 C含量少D由DNA转录而来 E含有密码子 7反密码子是指 A DNA中的遗传信息 B tRNA中的某些部分 C mRNA中除密码子以外的其他部分 D rRNA中的某些部分 E密码子的相应氨基酸 8蛋白质合成时，氨基酸的被活化部位是 A烷基B羧基 C氨基D硫氢基 E羟基 9氨基酰-tRNA合成酶的特点是： A只对氨基酸有特异性B只对tRNA有特异性C对氨基酸和tRNA都有特异性D对GTP有特异性 E对ATP有特异性 10关于蛋白质合成的终止阶段，正确的叙述是 A某种蛋白质因子可识别终止密码子
B终止密码子都由U、G、A三种脱氧核苷酸构成 C一种特异的tRNA可识别终止密码子 D终止密码子有两种 E肽酰-tRNA在核蛋白体“A位”上脱落 名词解释 1翻译 2遗传密码 3密码子 4反密码子 5多核糖体 6摆动配对 7起始tRNA 8分子伴侣 9氨基酰tRNA合成酶 10核糖体循环 问答题 1简述遗传密码的主要特点。 2简述蛋白质生物合成的主要过程。 3试述参与蛋白质生物合成的物质及其作用。 4mRNA分子上遗传密码排列顺序翻译成多肽链的氨基酸排列顺序，保证准确翻译的关键是什么? 5参与蛋白质生物合成的核酸有哪几类，它们分别起着什么作用? 6蛋白质合成的翻译后加工有哪些方式? 7简述原核生物和真核生物翻译起始复合物的生成有何不同。 8在蛋白质合成中哪些步骤需要GTP的水解作用? 9试述氨基酰tRNA合成酶的特性与生理功能。 10合成一个含20个氨基酸的多肽分子需要多少含高能磷酸键的分子?假定该蛋白质合成系统含有所需游离氨基酸、核糖体、全部必需的酶和因子、GTP和ATP。
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。
第十二章蛋白质的生物合成及转运 蛋白质的生物合成在细胞代谢中占有十分重要的地位。目前已经完全清楚，贮存遗传信息的DNA并不是蛋白质合成的直接模板，DNA上的遗传信息需要通过转录传递给mRNA。mRNA才是蛋白质合成的直接模板。mRNA是由4种核苷酸构成的多核苷酸，而蛋白质是由20种左右的氨基酸构成的多肽，它们之间遗传信息的传递与从一种语言翻译成另一种语言时的情形相似。所以人们称以mRNA为模板合成蛋白质的过程为翻译或转译(translation)。 翻译的过程十分复杂，几乎涉及到细胞内所有种类的RNA和几十种蛋白质因子。蛋白质合成的场所是核糖体，合成的原料是氨基酸，反应所需能量由A TP和GTP提供。蛋白质合成的早期研究工作都是用大肠杆菌的无细胞体系进行的，所以对大肠杆菌的蛋白质合成机理了解最多。真核细胞蛋白质合成的机理与大肠杆菌的有许多相似之处。 第一节遗传密码 任何一种天然多肽都有其特定的严格的氨基酸序列。有机界拥有1010～1011种不同的蛋白质，构成数目这么庞大的不同的多肽的单体却只有20种氨基酸。氨基酸在多肽中的不同排列次序是蛋白质多样性的基础。目前已经清楚，多肽上氨基酸的排列次序最终是由DNA上核苷酸的排列次序决定的，而直接决定多肽上氨基酸次序的却是mRNA。不论是DNA还是mRNA，基本上都由4种核苷酸构成。这4种核苷酸如何编制成遗传密码，遗传密码又如何被翻译成20种氨基酸组成的多肽，这就是蛋白质生物合成中的遗传密码的翻译问题。 一、密码单位 用数学方法推算，如果mRNA分子中的一种碱基编码一种氨基酸，那么4种碱基只能决定4种氨基酸，而蛋白质分子中的氨基酸有20种，所以显然是不行的。如果由mRNA 分子中每2个相邻的碱基编码一种氨基酸，也只能编码42=16种氨基酸，仍然不够。如果采用每3个相邻的碱基为一个氨基酸编码，则43=64，可以满足20种氨基酸编码的需要。所以这种编码方式的可能性最大。应用生物化学和遗传学的研究技术，已经充分证明了是 293
第12章蛋白质的生物合成 学习要求 1．掌握参与蛋白质生物合成的体系；原核生物蛋白质生物合成的基本过程及重要概念。 2．熟悉真核生物蛋白质合成过程；蛋白质合成后的加工修饰；蛋白质合成所需的各种因子；信号肽的概念及组成特点。 3．了解蛋白质的靶向输送；抗生素对翻译的抑制；干扰蛋白质生物合成的生物活性物质。 基本知识点 蛋白质的生物合成即翻译，是以20种编码氨基酸为原料，mRNA为模板，tRNA为运载工具，核糖体提供场所，酶、蛋白质因子、能源物质及无机离子参与的反应过程。蛋白质生物合成分三个阶段，即氨基酸的活化、肽链形成和肽链形成后的加工和靶向输送。 氨基酸的活化是氨基酸与特异tRNA结合形成氨基酰-tRNA的过程，由氨基酰-tRNA合成酶催化。原核生物起始的氨基酰tRNA是fMet-tRNA fMet，真核生物是Met-tRNAi Met。 肽链的生物合成过程也称核糖体循环，分起始、延长和终止三个阶段。原核生物蛋白质生物合成起始阶段由mRNA与核糖体小亚基先结合，之后fMet-tRNA fMet与核糖体小亚基结合，最后结合了mRNA、fMet-tRNA fMet的小亚基再与核糖体大亚基结合共同组装成翻译起始复合物，需要IF-1、2和3参与。真核生物翻译起始与原核生物相似，区别在于核糖体小亚基先结合Met-tRNAi Met，再结合mRNA。原核生物肽链延长过程经进位、成肽、转位三个步骤不断反复，使肽链从N端到C端不断延长。当核糖体A位上出现终止密码时，原核生物由RF-1、2和3，真核生物由eRF识别并与之结合，肽链合成终止。 翻译后加工是使新生多肽链经加工后转变为具有天然构象的功能蛋白质。翻译后修饰包括多肽链折叠、一级结构和空间结构的修饰等。蛋白质的靶向输送使合成的蛋白质前体定向输送到相应细胞部位发挥作用。在真核细胞胞液合成的分泌型蛋白、溶酶体蛋白、内质网蛋白、线粒体蛋白、质膜蛋白和细胞核蛋白等前体肽链中特有的信号序列引导蛋白通过不同机制而被靶向输送。 某些药物和生物活性物质能抑制或干扰蛋白质的生物合成。许多抗生素通过作用于蛋白质生物合成过程中的不同环节从而抑制蛋白质生物合成，最终发挥杀
生物化学习题-蛋白质的生物合成
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)
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