生物化学 核酸及蛋白质的生物合成

第十一章蛋白质的生物合成11-1 遗传密码（下册 P504，37章）蛋白质是生物主要的功能分子，它参与所有的生命活动过程，并起着主导作用。

蛋白质的合成由核酸所控制，决定蛋白质结构的遗传信息编码在核酸分子中。

遗传密码：编码氨基酸的核苷酸序列，通常指核苷酸三联体决定氨基酸的对应关系。

一一一三联密码：核酸分子中只有四种碱基，要为蛋白质分子20种氨基酸编码。

三个碱基编码64个，又称三联密码。

密码子：mRNA上有三个相邻核苷酸组成一个密码子，代表某种氨基酸、肽链合成的起始或终止信号。

蛋白质翻译：在RNA控制下根据核酸链上每3个核苷酸决定一种氨基酸的规则，合成出具有特定氨基酸顺序的蛋白质过程。

全部64个密码子破译后，编写出的遗传密码字典。

见P511 表37-5。

一一一遗传密码的基本特性一1一密码的基本单位遗传密码按5‘→3‘方向编码，为不重叠、无标点的三联体密码子。

起始密码子兼Met：AUG。

终止密码子：UAA、UAG和UGA。

其余61个密码子对应20种氨基酸。

一2一密码的简并性同一种氨基酸有两个或更多密码子的现象称为密码的简并性。

同一种氨基酸不同密码子称为同义密码子，氨基酸密码子的简并见P512表37-6。

简并可以减少有害突变，对物种稳定有一定作用。

一3一密码的变偶性（摆动性）编码同一个氨基酸的密码子前两位碱基都相同，第三位碱基不同，为变偶性。

即密码简并性往往表现在密码子第三位碱基上，如Gly的密码子为GGU、GGC、和GGA。

一4一密码的通用性和变异性通用性：各种低等和高等生物，包括病毒、细菌及真核生物基本上共用一套遗传密码。

变异性：已知线粒体DNA（mtDNA），还有原核生物支原体等少数生物基因密码有一定变异。

一5一密码的防错系统密码的编排方式使得密码子中一个碱基被置换，其结果常常是编码相同的氨基酸或是为物理化学性质接近的氨基酸取代。

11-2 蛋白质合成及转运下册 P5171、氨基酸是怎样被选择及掺入到多肽链当中去的。

核酸控制蛋白质的生物合成摘要除了RNA病毒之外，DNA几乎是所有生物遗传信息的载体[1]。

遗传信息贮存在DNA核苷碱基序列当中，通过DNA半保留复制，将遗传信息由亲代准确地传递至子代。

再以DNA为模板，根据碱基互补配对的原理转录成RNA(mRNA、tRNA、rRNA)，将DNA中的遗传信息传递到RNA分子中，最终以mRNA为模板，根据密码与反密码互补配对的原理，将mRNA中的核苷酸排列顺序翻译成多肽链上的氨基酸排列顺序。

多肽链经盘绕、折叠成为具有特定构象，并表现出特定的生物学功能的蛋白质，使子代表现出与亲代相同或相似的生物性状。

关键词核酸; 复制; 转录; 翻译; 蛋白质Summary : Besides RNA virus, DNA is nearly the carriers of all biological hereditary information. Hereditary information store , among DNA nucleoside base array , keeps and duplicates through half DNA, transmit hereditary information to the subgeneration accuratly by the parental generation. And then regard DNA as the template , duplicate into RNA(mRNA, tRNA, rRNA) according to the complementary principle that mates of base, transmit hereditary information in DNA to RNA of the member , regard mRNA as the template finally, according to the password with against the complementary principle that mates of the password, arrange nucleotide of mRNA order amino acid to translate into poly- chain arrange the order. Poly- chain twine , fold , become , have particular conformation , demonstrate particular biological protein of function, make sub representatives dimple similar biological properties the same as parental generation.Keyword: Nuclear acid ; Duplicate; Duplicate; Translation ; Protein自然界中的生物多种多样，其遗传物质主要是DNA。

中国药科大学生物化学精品课程习题核酸的代谢和蛋白质合成第一节核苷酸的代谢一、填空题1(人类对嘌呤代谢的终产物是。

2(痛风是因为体内产生过多造成的，使用作为黄嘌呤氧化酶的自杀性底物可以治疗痛风。

3(核苷酸的合成包括和两条途径。

4(脱氧核苷酸是由还原而来。

5(从IMP合成GMP需要消耗，而从IMP合成AMP需要消耗作为能源物质。

6(不能使用5-溴尿嘧啶核苷酸代替5-溴尿嘧啶治疗癌症是因为。

7(细菌嘧啶核苷酸从头合成途径中的第一个酶是。

该酶可被终产物抑制。

二、是非题1(黄嘌呤氧化酶既可以使用黄嘌呤又可以使用次黄嘌呤作为底物。

2(嘌呤核苷酸的从头合成是先闭环，再在形成N糖苷键。

3(IMP是嘌呤核苷酸从头合成途径中的中间产物。

4(真核细胞内参与嘧啶核苷酸从头合成的酶都位于细胞质。

5(嘧啶合成所需要的氨甲酰磷酸合成酶与尿素循环所需要的氨甲酰磷酸合成酶是同一个酶。

三、选择题(下列各题均有五个备选答案，其中只有一个正确答案) 1(嘌呤环1号位N原子来源于( )(A)Gln的酰胺N (B)Gln的α氨基N (C)Asn的酰胺N (D)Asp的α氨基N (E)Gly的α氨基N2(dTMP的直接前体是( )(A)Dcmp (B)dAMP (C)dUMP (D)dGMP (E)dIMP 3.人类嘧啶核苷酸从头合成的哪一步反应是限速反应,( )(A)氨甲酰磷酸的形成 (B)氨甲酰天冬氨酸的形成(C)乳清酸的形成 (D)UMP的形成(E)CMP的形成4(下面哪一种物质的生物合成不需要PRPP,( )+ (A)啶核苷酸 (B)嘌呤核苷酸 (C)His (D)NAD(P)(E)FAD 5(下列哪对物质是合成嘌呤环和嘧啶环都是必需的,( )(A)Gln/Asp (B)Gln/Gly (C)Gln/Pro (D)Asp/Arg (E)Gly/Asp四、问答题1(你如何解释以下现象:细菌调节嘧啶核苷酸合成的酶是天冬氨酸-氨甲酰转移酶，而人类调节嘧啶核苷酸合成的酶主要是氨甲酰磷酸合成酶。

生物化学各章知识要点及复习参考题蛋白质的酶促降解、氨基酸代谢、核苷酸代谢知识要点蛋白质和核酸是生物体中有重要功能的含氮有机化合物，它们共同决定和参与多种多样的生命活动。

在自然界的氮素循环中，大气是氮的主要储库，微生物通过固氮酶的作用将大气中的分子态氮转化成氨，硝酸还原酶和亚硝酸还原酶也可以将硝态氮还原为氨，在生物体中氨通过同化作用和转氨基作用等方式转化成有机氮，进而参与蛋白质和核酸的合成。

（一）蛋白质和氨基酸的酶促降解在蛋白质分解过程中，蛋白质被蛋白酶和肽酶降解成氨基酸。

氨基酸用于合成新的蛋白质或转变成其它含氮化合物（如卟啉、激素等），也有部分氨基酸通过脱氨和脱羧作用产生其它活性物质或为机体提供能量，脱下的氨可被重新利用或经尿素循环转变成尿素排出体外。

（二）核酸的酶促降解核酸通过核酸酶降解成核苷酸，核苷酸在核苷酸酶的作用下可进一步降解为碱基、戊糖和磷酸。

戊糖参与糖代谢，嘌呤碱经脱氨、氧化生成尿酸，尿酸是人类和灵长类动物嘌呤代谢的终产物。

其它哺乳动物可将尿酸进一步氧化生成尿囊酸。

植物体内嘌呤代谢途径与动物相似，但产生的尿囊酸不是被排出体外，而是经运输并贮藏起来，被重新利用。

嘧啶的降解过程比较复杂。

胞嘧啶脱氨后转变成尿嘧啶，尿嘧啶和胸腺嘧啶经还原、水解、脱氨、脱羧分别产生β-丙氨酸和β-氨基异丁酸，两者经脱氨后转变成相应的酮酸，进入TCA循环进行分解和转化。

β-丙氨酸还参与辅酶A的合成。

（三）核苷酸的生物合成生物能利用一些简单的前体物质从头合成嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸。

嘌呤核苷酸的合成起始于5-磷酸核糖经磷酸化产生的5-磷酸核糖焦磷酸（PRPP）。

合成原料是二氧化碳、甲酸盐、甘氨酸、天冬氨酸和谷氨酰氨。

首先合成次黄嘌呤核苷酸，再转变成腺嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸。

嘧啶核苷酸的合成原料是二氧化碳、氨、天冬氨酸和PRPP，首先合成尿苷酸，再转变成UDP、UTP和CTP。

在二磷酸核苷水平上，核糖核苷二磷酸（NDP）可转变成相应的脱氧核糖核苷二磷酸。