生物化学：第四章 蛋白质合成的调控(讲义)

考研西医综合大纲详解：生物化学（四）一、生物化学考查目标西医综合生物化学的考试范围为人民卫生出版社第七版生物化学教材。

要求学生系统掌握本学科中的基本理论、基本知识和基本技能，能够运用所学的基本理论、基本知识和基本技能综合分析、判断和解决有关理论问题和实际问题。

二、生物化学考点解析这节我们来解析一下生物化学。

今年生物化学未发生任何改变。

生物化学对于很多考生来说都是比较难的学科，需要掌握和记忆的东西很多，在此我想提醒大家在复习生化时一定要抓重点，切忌把时间都放在一些较难较偏的知识点上，以免耽误时间。

下面我们就按大纲分的四大部分进行详细的解析。

生物化学第一部分生物大分子的结构和功能重点内容：氨基酸的分类,几种特殊的氨基酸，蛋白质的分子结构及理化性质，核酸的组成，DNA双螺旋结构，酶的基本概念，米式方程，辅酶成分。

熟记20种氨基酸，尽可能记住英文缩写代号，因考试时常以代号直接出现。

蛋白质的分子结构常考各级结构的表现形式及其维系键。

蛋白质的理化性质及蛋白质的提纯，通常利用蛋白质的理化性质采取不破坏蛋白质结构的物理方法来提纯蛋白质。

注意氨基酸及蛋白质理化性质的鉴别。

核酸的基本单位是核苷酸，多个核苷酸组成核酸，核苷酸之间的连接键为3'，5'-磷酸二酯键。

DNA双螺旋结构，在DNA双链结构中两条碱基严格按A=T（2个氢键）、G三C（3个氢键）配对存在，各种RNA的特点。

另外还要注意到一些核酸解题上常用的概念。

酶首先要注意的是一些基本概念，如：核酶、脱氧核酶、酶活性中心、同工酶、异构酶等。

米式方程式考试重点，V=Vmax[S]/Km+[S],这个方程解释酶促反应浓度与反应速度之间关系的方程式。

考试时有时会让考生根据此方程做简单计算后才能作答。

几种抑制剂的区别。

变构酶的特点，解题时应注意变构调节可引起酶的构象变化。

在这里要特别注意的是构型是指物质的基本结构组成，构象是指物质的空间变化，别构调节可引起酶的构象变化，而不是引起酶的构型变化。

蛋白质合成知识点归纳蛋白质的合成蛋白质合成是细胞中一种重要的生物化学过程，它是构建和修复细胞所需的必要步骤。

蛋白质合成包括两个主要过程：转录和翻译。

转录转录是指将DNA中的基因信息转换成mRNA的过程。

它发生在细胞核中，涉及到三个主要的步骤：启动、延伸和终止。

- 启动：RNA聚合酶结合到DNA的启动子区域，开始合成mRNA。

- 延伸：RNA聚合酶沿DNA链进行移动，合成与DNA模板链互补的mRNA链。

- 终止：RNA聚合酶到达终止信号，停止合成mRNA。

翻译翻译是指将mRNA转化为氨基酸序列，从而合成蛋白质的过程。

它发生在细胞质中，涉及到三个主要的步骤：起始、延伸和终止。

- 起始：mRNA与小核RNA和启动因子形成复合物，与核糖体结合并识别起始密码子（AUG）。

- 延伸：tRNA携带氨基酸与mRNA上的密码子互补配对，形成肽键，并不断延伸肽链。

- 终止：当翻译到终止密码子时（UAA，UAG或UGA），翻译复合物分解，蛋白质合成终止。

蛋白质合成的调控蛋白质合成的调控是细胞中保持蛋白质水平平衡的重要过程。

它涉及到各种调控机制，包括：- 转录调控：通过调控转录过程中的启动子活性、转录因子和共激活蛋白的作用来控制mRNA的合成。

- 翻译调控：通过调控mRNA的稳定性、翻译起始、tRNA和核糖体结合等步骤来控制翻译过程。

- 后转录调控：通过调控蛋白质的修饰、折叠和降解等过程来控制合成的蛋白质的功能和寿命。

蛋白质合成的重要性蛋白质合成对于维持细胞的正常功能和身体的正常运作至关重要。

它在以下方面发挥着重要作用：- 细胞结构：蛋白质是细胞骨架和细胞器的重要组成部分，维持细胞的形态和结构稳定性。

- 酶催化反应：许多生化反应需要酶来加速，这些酶都是由蛋白质合成而来。

- 信号传导：蛋白质参与细胞信号传导通路，调控细胞的生长、分化和存活等过程。

- 免疫系统：蛋白质在免疫系统中起着关键的作用，参与抗体的合成和免疫应答的调节。

蛋白质合成的基本原理蛋白质合成是生物体内的基本生物化学过程之一，对于细胞和生物体的正常功能至关重要。

蛋白质合成的基本原理是DNA的转录和翻译过程，通过这一过程，细胞中的基因信息得以转化为具体的蛋白质结构。

本文将对蛋白质合成的基本原理进行详细论述。

一、蛋白质合成的转录过程转录是蛋白质合成的第一步，它发生在细胞核内。

具体而言，转录是指DNA中的基因信息被转录成RNA的过程。

转录过程分为三个主要阶段：启动、延伸和终止。

在启动阶段，细胞核中的转录因子与DNA上的启动子结合，形成转录复合物。

转录复合物的形成是转录的基础，它使得RNA聚合酶能够结合并开始向下游进行RNA链合成。

在延伸阶段，RNA聚合酶沿DNA模板链的3'方向进行滑动，并在该过程中合成RNA链。

RNA链与DNA模板链遵循碱基互补规则，即A对U，T对A，C对G，G对C。

这样的碱基配对确保了合成的RNA 与DNA模板的一致性。

在终止阶段，RNA聚合酶遇到转录终止序列，导致转录复合物的解体，从而终止转录过程。

随后，由DNA模板合成的RNA链被释放出来，进一步进入细胞质进行蛋白质合成的下一步——翻译。

二、蛋白质合成的翻译过程翻译是蛋白质合成的第二步，它发生在细胞质中，涉及到核糖体、tRNA和mRNA等多个元件的协同作用。

与转录不同，翻译是将RNA中的信息翻译成蛋白质的过程。

核糖体是翻译的主要场所，它由rRNA和蛋白质组成，通过与mRNA的特定序列互补匹配，使tRNA带有氨基酸的3'端与mRNA上的密码子相互结合，从而将氨基酸连接成多肽链。

具体而言，翻译过程包括启动、延伸和终止三个阶段。

在启动阶段，mRNA的起始密码子AUG（编码甲氨酸）被识别，并使tRNA结合在起始密码子上。

随后，核糖体的大亚基与小亚基结合，形成完整的核糖体结构，并开始合成氨基酸链。

在延伸阶段，tRNA带有氨基酸的3'端与mRNA上的密码子相互配对，使氨基酸逐渐连接成多肽链。

蛋白质合成的基本过程蛋白质是构成生物体细胞的重要组成部分，参与了生物体内的几乎所有生化过程。

蛋白质的合成是细胞内最为重要的生物化学过程之一，也是维持生命活动正常进行的基础。

蛋白质的合成过程包括转录和翻译两个阶段，通过这两个阶段，细胞可以根据遗传信息合成出具有特定功能的蛋白质。

下面将详细介绍蛋白质合成的基本过程。

一、转录阶段转录是指在细胞核内DNA模板上合成RNA的过程。

在蛋白质合成中，首先需要将DNA上的遗传信息转录成RNA，形成mRNA（信使RNA），mRNA携带着DNA上的遗传信息，将其带到细胞质中进行翻译合成蛋白质。

1.1 RNA聚合酶的结合转录的第一步是RNA聚合酶与DNA模板的结合。

RNA聚合酶是一种酶类蛋白质，它能够识别DNA上的启动子区域，并在该区域结合，开始合成RNA链。

1.2 RNA链的合成RNA聚合酶在DNA模板上沿着3'→5'方向移动，合成RNA链时是在5'→3'方向进行的。

RNA链的合成过程与DNA复制有所不同，RNA链的合成速度较快，而且只合成一条链。

1.3 终止转录在DNA上的终止子区域，会有一些特定的序列，当RNA聚合酶合成到这些序列时，转录过程会终止，RNA链会从DNA模板上脱离，形成成熟的mRNA。

二、翻译阶段翻译是指在细胞质中mRNA的遗传信息被翻译成氨基酸序列的过程。

翻译过程中涉及到多种RNA和蛋白质，包括tRNA（转运RNA）、rRNA （核糖体RNA）和核糖体等。

2.1 核糖体的结合在翻译的起始阶段，mRNA会与核糖体结合，核糖体是一种由rRNA和蛋白质组成的细胞器，能够将mRNA上的遗传信息翻译成氨基酸序列。

2.2 tRNA的运载tRNA是一种带有特定氨基酸的RNA分子，它能够将氨基酸运载到核糖体上，与mRNA上的密码子配对，完成氨基酸的添加。

2.3 氨基酸的连接在核糖体上，tRNA将氨基酸按照mRNA上的密码子顺序连接起来，形成氨基酸链。

生物化学原理第三版第四章蛋白质的理化性质1. 引言蛋白质是生物体中最重要的大分子有机物之一，它们在细胞的结构组成和生理功能中起着重要的作用。

了解蛋白质的理化性质对于深入理解生物体内部的生物化学过程具有重要的意义。

本文将介绍蛋白质的理化性质，包括其组成、结构和功能等方面的内容。

2. 蛋白质的组成蛋白质是由一系列氨基酸残基通过肽键连接而成的聚合物。

氨基酸是蛋白质的基本组成单位，共有20种常见的氨基酸。

蛋白质的组成不仅包括氨基酸的种类和数量，还涉及到氨基酸的排列顺序和二级结构等方面。

蛋白质的组成特点决定了其在结构和功能上的多样性。

3. 蛋白质的结构蛋白质的结构包括四个层次：一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。

一级结构是指蛋白质的线性氨基酸序列，二级结构是指氨基酸链的局部空间排列方式，包括α-螺旋和β-折叠等形式。

三级结构是指整个蛋白质链的三维空间结构，由二级结构以及各种非共价相互作用力所决定。

四级结构是由多个蛋白质亚基组合而成的大分子复合物。

4. 蛋白质的功能蛋白质的功能多种多样，包括结构支持、催化反应、运输物质、免疫防御和信号传导等。

蛋白质的功能与其结构密切相关，不同结构的蛋白质具有不同的功能特点。

例如，酶是一类具有催化作用的蛋白质，具有特定的结构来促进化学反应的发生。

抗体是一种具有免疫防御作用的蛋白质，通过特定的结构与抗原结合来识别和中和病原体。

5. 蛋白质的理化性质蛋白质的理化性质包括溶解性、电荷特性、吸光性和热稳定性等方面。

5.1 溶解性蛋白质的溶解性与其氨基酸组成、二级结构和环境条件等有关。

根据溶解性的不同，蛋白质可以分为可溶解蛋白质和不溶蛋白质。

可溶解蛋白质具有较好的溶解性，在水或缓冲溶液中可以溶解。

不溶蛋白质在水中不溶，一般需要在强酸或强碱的条件下才能溶解。

5.2 电荷特性蛋白质的电荷特性与其氨基酸组成以及环境的pH值有关。

氨基酸分子中的基团会带有正电荷或负电荷，在特定的pH值下，蛋白质可以带有净电荷或带有正电荷或负电荷。

蛋白质合成与化学生物学在生命的微观世界里，蛋白质合成是一个至关重要的过程，它如同一场精心编排的生物化学交响乐，每个音符都精准无误地演奏着，共同构建出生命的复杂与多样。

而化学生物学，则为我们深入理解和探索蛋白质合成的奥秘提供了独特而有力的工具。

要明白蛋白质合成，首先得知道蛋白质是什么。

蛋白质是生命的基石，它们在身体里扮演着各种各样的角色。

有的像勤劳的工人，参与物质的代谢和转化；有的像忠诚的卫士，帮助我们抵御病原体的入侵；还有的像精密的调节器，控制着细胞的生长、分裂和分化。

可以说，没有蛋白质，生命的大厦就会摇摇欲坠。

那么蛋白质是怎么合成的呢？这就像是一个复杂的工厂生产线。

DNA 是这个工厂的设计蓝图，它包含了制造蛋白质的所有信息。

但DNA 不能直接参与蛋白质的合成，这时候就需要一个中间角色——RNA。

RNA 有几种类型，其中与蛋白质合成关系最密切的是信使 RNA （mRNA）。

DNA 上的遗传信息通过转录过程被复制到 mRNA 上，这个过程就像是把设计图纸从档案室里拿出来准备投入生产。

接下来，mRNA 会来到细胞中的“蛋白质合成工厂”——核糖体。

核糖体就像是一个神奇的装配机器，它能够读取 mRNA 上的信息，并按照这个信息将一个个氨基酸连接起来，形成多肽链。

氨基酸是蛋白质的基本组成单位，就像是乐高积木的小块。

细胞中有 20 种常见的氨基酸，它们按照特定的顺序排列，才能形成具有特定结构和功能的蛋白质。

而化学生物学在这个过程中发挥着重要的作用。

化学生物学家们通过设计和合成各种化学分子，来研究蛋白质合成的机制。

比如说，他们可以合成一些能够与核糖体结合的小分子化合物，从而干扰蛋白质的合成过程。

通过观察这种干扰带来的影响，我们就能更好地理解核糖体的工作原理。

另外，化学生物学还可以帮助我们研究氨基酸是如何被准确地运送到核糖体上的。

他们可以合成一些带有特殊标记的氨基酸，追踪它们在蛋白质合成过程中的行踪。

除了研究蛋白质合成的机制，化学生物学在蛋白质合成的应用方面也有着广阔的前景。

蛋白质的生物合成（翻译）Protein Biosynthesis，Translation概述蛋白质的生物合成，即翻译，就是将核酸中由4 种核苷酸序列编码的遗传信息，通过遗传密码破译的方式解读为蛋白质一级结构中20种氨基酸的排列顺序。

第一节蛋白质合成体系Protein Biosynthesis System参与蛋白质生物合成的物质包括：●三种RNA–mRNA（messenger RNA, 信使RNA）–rRNA（ribosomal RNA, 核蛋白体RNA）–tRNA（transfer RNA, 转移RNA）●20种氨基酸(AA)作为原料●酶及众多蛋白因子，如IF、eIF●ATP、GTP、无机离子一、翻译模板mRNA及遗传密码——mRNA是遗传信息的携带者•遗传学将编码一个多肽的遗传单位称为顺反子(cistron)。

•原核细胞中数个结构基因常串联为一个转录单位，转录生成的mRNA可编码几种功能相关的蛋白质，为多顺反子(polycistron) 。

•真核mRNA只编码一种蛋白质，为单顺反子(single cistron) 。

•遗传密码：mRNA分子上从5'至3'方向，由AUG开始，每3个核苷酸为一组，决定肽链上某一个氨基酸或蛋白质合成的起始、终止信号，称为三联体密码(triple t codon)。

起始密码(initiation codon): AUG ；终止密码(termination codon): UAA，UAG，UGA•从mRNA 5'端起始密码子AUG到3'端终止密码子之间的核苷酸序列，各个三联体密码连续排列编码一个蛋白质多肽链，称为开放阅读框架(open reading frame, ORF)。

•遗传密码的特点：• 1. 连续性(com maless)：编码蛋白质氨基酸序列的各个三联体密码连续阅读，密码•间既无间断也无交叉。

• 2. 简并性(deg eneracy)：遗传密码中，除色氨酸和甲硫氨酸仅有一个密码子外，其•余氨基酸有2、3、4个或多至6个三联体为其编码。

蛋白质合成与RNA蛋白质合成是生物体内一项关键的生物化学过程，它由多个步骤组成，其中RNA（核糖核酸）起到了至关重要的作用。

本文将探讨蛋白质合成过程中RNA的功能和作用。

一、RNA的类型RNA在细胞中存在多种类型，包括mRNA（信使RNA）、tRNA（转运RNA）和rRNA（核糖体RNA）。

这些不同类型的RNA在蛋白质合成中扮演不同的角色。

1. mRNA（信使RNA）mRNA是由DNA模板转录而成的，它携带着从DNA中的基因信息，并将其带到细胞质中的核糖体。

在蛋白质合成的第一个阶段中，mRNA被翻译成蛋白质的氨基酸序列。

2. tRNA（转运RNA）tRNA是将氨基酸运送到核糖体中，以供蛋白质合成使用的分子。

每种氨基酸均有对应的tRNA分子，通过tRNA上的抗密码子与mRNA上的密码子相互配对，从而确保正确的氨基酸被选取并加入到蛋白质链中。

3. rRNA（核糖体RNA）rRNA是核糖体的组成部分，核糖体是蛋白质合成的主要场所。

rRNA通过形成核糖体的结构，提供支持和催化蛋白质合成所需的反应。

二、蛋白质合成过程蛋白质合成过程由两个主要阶段组成：转录（Transcription）和翻译（Translation）。

1. 转录（Transcription）转录是指将DNA上特定基因片段的信息转录成mRNA分子的过程。

该过程由RNA聚合酶酶催化，使得RNA聚合酶与DNA相互作用，并在DNA模板上合成相应的mRNA分子。

转录过程中，mRNA与DNA通过碱基互补配对形成互补链，只是在mRNA中，尿苷（Uracil）替代了DNA中的胸腺嘧啶（Thymine）。

2. 翻译（Translation）翻译是指通过核糖体将mRNA上的信息转译成氨基酸序列的过程。

这一过程中，tRNA分子带着相应的氨基酸与mRNA上的密码子互补配对，从而形成氨基酸链。

随着每个新的氨基酸加入到蛋白质链上，它们之间通过肽键连接。

三、蛋白质合成的调控蛋白质合成是一个高度调控的过程，细胞可以根据需要增加或减少蛋白质的合成。

蛋白质合成的原理与机制蛋白质是一种基本的生物分子，是构成生命体系的基石。

它们是由氨基酸组成的长链，在细胞内通过一系列复杂的生物化学过程合成而成。

蛋白质的合成过程通常被称为翻译，属于生物信息学范畴。

在这篇文章中，我们将探讨蛋白质合成的原理与机制，以及这个过程中的关键步骤。

1. RNA的作用蛋白质合成的第一步是将DNA的信息转录成RNA，RNA是蛋白质合成的主要组成部分。

RNA分为三种不同的类型：mRNA、tRNA和rRNA。

其中mRNA是根据DNA模板合成的，携带蛋白质编码信息的RNA。

tRNA和rRNA则主要负责运输和结构组织。

在翻译过程中，mRNA在核转运至细胞质后会被固定在小亚基的A位点上。

此时tRNA的一个末端（称为氨基酸接地环）与一种特定的氨基酸相连，已经与该氨基酸形成了一个“受体+ligand”复合物（也称为受体-配体复合物）。

2. 蛋白质的翻译核糖体是蛋白质合成的关键酶，在核膜外的细胞质中起作用。

核糖体将tRNA的复合物左右移动，检查并匹配tRNA与mRNA的碱基序列。

从这个固定位置开始，核糖体移动到mRNA上，并识别tRNA的“受体+ligand”复合物。

当tRNA的“受体”与mRNA上的相应碱基配对时，核糖体就可以脱离并将新的氨基酸加入到正在合成的蛋白质链上。

这个过程不断重复，直到链的末端。

因此，一条蛋白链的氨基酸序列是由mRNA上的信息（通过第一步发生的转录）所规定的，而经由核糖体增长，一个氨基酸一个氨基酸顺序地接合而成。

3. 指令的翻译蛋白质的翻译是由一系列分子组成的。

这些分子遵循一种“指令”，这种指令基于mRNA上的氮碱基序列，决定了要合成的蛋白质的序列。

每个三个相邻的氨基酸可组成一个端点，这个组合被称为密码子，密码子的位置确定着蛋白质链的长度和完整性，密度决定着蛋白质的种类和性质。

每种氨基酸都对应着一个或多个密码子，当核糖体复合物上的tRNA的“接地环”与该密码子匹配时，相应的氨基酸就会在蛋白质序列中被确定。