生物化学第十二章 蛋白质的合成
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生物化学习题集:第十二章蛋白质的生物合成生物化学习题集:第十二章蛋白质的生物合成第十二章蛋白质的生物合成一、科学知识要点(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关键组分主要包含mrna、trna、rrna、有关的酶以及几十种蛋白质因子。
其中,mrna就是蛋白质生物合成的轻易模板。
trna的促进作用彰显在三个方面:3@cca拒绝接受氨基酸;反密码子辨识mrna链上的密码子;相连接多肽链和核糖体。
rrna和几十种蛋白质共同组成制备蛋白质的场所――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,氨基酸活化即为氨酰trna的制备,反应由如上所述的氨酰trna合成酶催化剂,在胞液中展开。
氨酰trna合成酶既能够辨识如上所述的氨基酸,又能够若二随身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-trnaf、起始因子if1、if2、if3(分子量分别为10000、80000和21000的蛋白质)以及gtp和mg2+的参加。
肽链制备的延展须要70s初始复合物、氨酰-trna、三种延展因子:一种就是冷不稳定的ef-tu,另一种就是冷平衡的ef-ts,第三种就是倚赖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制备后的几种润色方式:氨基末端的甲酰甲硫氨酸的切除术、肽链的卷曲、氨基酸残基的润色、乌回去一段肽链。
二、习题(一)(一)名词解释1.密码子(codon)2.反义密码子(synonymouscodon)3.反密码子(anticodon)4.变偶假说(wobblehypothesis)5.移码突变(frameshiftmutant)6.氨基酸同功受体(isoacceptor)7.反义rna(antisenserna)8.信号肽(signalpeptide)9.简并密码(degeneratecode)10.核糖体(ribosome)11.多核糖体(polysome)12.氨酰基部位(aminoacylsite)13.肽酰基部位(peptidysite)14.肽基转移酶(peptidyltransferase)15.氨酰-trna合成酶(aminoacy-trnasynthetase)16.蛋白质卷曲(proteinfolding)17.核蛋白体循环(polyribosome)18.锌指(zinefinger)19.亮氨酸拉链(leucinezipper)20.双键促进作用元件(cis-actingelement)21.反式促进作用因子(trans-actingfactor)22.螺旋-环路-螺旋(helix-loop-helix)(二)英文缩写符号1.if(initiationfactor):2.ef(elongationfactor):3.rf(releasefactor):4.hnrna(heterogeneousnuclearrna):5.fmet-trnaf:6.met-trnai:(三)填空题1.蛋白质的生物合成就是以______做为模板,______做为运输氨基酸的工具,_____做为制备的场所。
第十二章蛋白质的生物合成一、蛋白质生物合成体系:生物体内的各种蛋白质都是生物体利用约20种氨基酸为原料自行合成的。
蛋白质的生物合成过程,就是将DNA传递给mRNA的遗传信息,再具体的解译为蛋白质中氨基酸排列顺序的过程,这一过程被称为翻译(translation)。
参与蛋白质生物合成的各种因素构成了蛋白质合成体系,该体系包括:1.mRNA:作为指导蛋白质生物合成的模板。
mRNA中每三个相邻的核苷酸组成三联体,代表一个氨基酸的信息,此三联体就称为密码。
共有64种不同的密码。
遗传密码具有以下特点:①连续性;②简并性;③通用性;④方向性;⑤摆动性;⑥起始密码:AUG;终止密码:UAA、UAG、UGA。
2.tRNA:在氨基酸tRNA合成酶催化下,特定的tRNA可与相应的氨基酸结合,生成氨基酰tRNA,从而携带氨基酸参与蛋白质的生物合成。
tRNA反密码环中部的三个核苷酸构成三联体,可以识别mRNA上相应的密码,此三联体就称为反密码。
反密码对密码的识别,通常也是根据碱基互补原则,即A—U,G—C配对。
但反密码的第一个核苷酸与第三核苷酸之间的配对,并不严格遵循碱基互补原则,这种配对称为不稳定配对。
能够识别mRNA中5′端起动密码AUG的tRNA称为起动tRNA。
在原核生物中,起动tRNA是tRNAfmet;而在真核生物中,起动tRNA是tRNAmet。
3.rRNA和核蛋白体:原核生物中的核蛋白体大小为70S,可分为30S小亚基和50S大亚基。
真核生物中的核蛋白体大小为80S,也分为40S小亚基和60S大亚基。
核蛋白体的大、小亚基分别有不同的功能:⑴小亚基:可与mRNA、GTP和起动tRNA结合。
⑵大亚基:①具有两个不同的tRNA结合点。
A位——受位或氨酰基位,可与新进入的氨基酰tRNA 结合;P位——给位或肽酰基位,可与延伸中的肽酰基tRNA结合。
②具有转肽酶活性。
在蛋白质生物合成过程中,常常由若干核蛋白体结合在同一mRNA分子上,同时进行翻译。
第十一章核酸生物合成第十二章蛋白质的生物合成练习参考答案1.名词解释:1)复制:DNA的生物合成,以亲本DNA为模板,根据碱基互补原则,合成与亲代DNA相同分子的过程。
2)冈崎片段:DNA复制过程中,合成方向与复制叉移动方向相反的DNA片断。
3)半保留复制:DNA生物合成过程中,子代双链DNA分子中有一条DNA链来自亲本。
这种合成方式称为半保留复制。
4)半不连续复制:DNA复制过程中,一条链复制是连续的,另一条是不连续的,这种复制方式称为半不连续复制。
5)前导链:DNA复制过程中,复制方向与复制叉移动方向相同,连续合成的DNA链称为前导链;6)滞后链:在复制过程中,复制方向与复制叉移动方向相反,形成不连续的片断,后连接成完整链的DNA链,称为滞后链。
7)转录:以DNA为模板,在RNA聚合酶指导下,合成RNA并把遗传信息传给RNA的过程,称为转录。
8)遗传密码:即指核苷酸三联体决定氨基酸的对应关系,这种编码氨基酸序列的核苷酸称为密码子。
2. 写出原核生物DNA复制过程;原核生物与真核生物DNA复制的区别?答:(1)原核生物DNA复制过程可分为:起始,延伸和终止。
1)复制的起始;2)复制的延伸;3)复制的终止(请分别说明)(2)原核生物与真核生物DNA复制的区别:1)聚合酶的不同;2)复制的起点不同;3)复制的速度不同4)DNA复制的调节;(详细内容看课件及参考书)3.比较原核生物和真核生物转录过程有哪些不同点?答:1)聚合酶的不同;2)启动子的不同;3)终止过程的不同;4)转录的调节控制;4)转录后加工不同。
(详细内容看课件及参考书)4.哪些理化因素能引起DNA分子损伤?体内有何种DNA修复机制?答:(1)某些理化因素,如紫外线照射、电离辐射和化学诱变剂等等。
(2)修复机制有:错配修复,直接修复,切除修复,重组修复和易错修复。
5.大肠杆菌蛋白质合成体系由哪些物质组成?各起什么作用?答:参与蛋白质生物合成的物质:(1)20 基本氨基酸作为材料。
第五章 糖 代 谢1.糖异生:非糖物质(如丙酮酸乳酸甘油生糖氨基酸等)转变为葡萄糖的过程。
2.Q 酶:Q 酶是参与支链淀粉合成的酶。
功能是在直链淀粉分子上催化合成(α-1,6)糖苷键,形成支链淀粉。
3.乳酸循环乳:酸循环是指肌肉缺氧时产生大量乳酸,大部分经血液运到肝脏,通过糖异生作用肝糖原或葡萄糖补充血糖,血糖可再被肌肉利用,这样形成的循环称乳酸循环。
4.发酵:厌氧有机体把糖酵解生成NADH 中的氢交给丙酮酸脱羧后的产物乙醛,使之生成乙醇的过程称之为酒精发酵。
如果将氢交给病酮酸丙生成乳酸则叫乳酸发酵。
5.变构调节:变构调节是指某些调节物能与酶的调节部位结合使酶分子的构象发生改变,从而改变酶的活性,称酶的变构调节。
6.糖酵解途径:糖酵解途径指糖原或葡萄糖分子分解至生成丙酮酸的阶段,是体内糖代谢最主要途径。
7.糖的有氧氧化:糖的有氧氧化指葡萄糖或糖原在有氧条件下氧化成水和二氧化碳的过程。
是糖氧化的主要方式。
8.肝糖原分解:肝糖原分解指肝糖原分解为葡萄糖的过程。
9.磷酸戊糖途径:磷酸戊糖途径指机体某些组织(如肝、脂肪组织等)以6-磷酸葡萄糖为起始物在6-磷酸葡萄糖脱氢酶催化下形成6-磷酸葡萄糖酸进而代谢生成磷酸戊糖为中间代谢物的过程,又称为磷酸已糖旁路。
10.D-酶:一种糖苷转移酶,作用于α-1,4 糖苷键,将一个麦芽多糖的片段转移到葡萄糖、麦芽糖或其它多糖上。
11.糖核苷酸:单糖与核苷酸通过磷酸酯键结合的化合物,是双糖和多糖合成中单糖的活化形式与供体。
第六章 脂类代谢1.必需脂肪酸:为人体生长所必需但有不能自身合成,必须从事物中摄取的脂肪酸。
在脂肪中有三种脂肪酸是人体所必需的,即亚油酸,亚麻酸,花生四烯酸。
2.α-氧化:α-氧化作用是以具有3-18碳原子的游离脂肪酸作为底物,有分子氧间接参与,经脂肪酸过氧化物酶催化作用,由α碳原子开始氧化,氧化产物是D-α-羟脂肪酸或少一个碳原子的脂肪酸。
3. 脂肪酸的β-氧化:脂肪酸的β-氧化作用是脂肪酸在一系列酶的作用下,在α碳原子和β碳原子之间断裂,β碳原子氧化成羧基生成含2个碳原子的乙酰CoA 和比原来少2 个碳原子的脂肪酸。
【生物化学——名词解说大全】第一章蛋白质1.两性离子(dipolarion )2.必要氨基酸(essential amino acid)3.等电点 (isoelectric point,pI)4.罕有氨基酸(rare amino acid)5.非蛋白质氨基酸(nonprotein amino acid) 6.构型 (configuration)7.蛋白质的一级构造(protein primary structure)8.构象 (conformation)9.蛋白质的二级构造(protein secondary structure)10.构造域 (domain)11.蛋白质的三级构造(protein tertiary structure)12.氢键 (hydrogen bond)13.蛋白质的四级构造(protein quaternary structure)14.离子键 (ionic bond)15.超二级构造(super-secondary structure) 16.疏水键 (hydrophobic bond)17.范德华力 ( van der Waals force) 18.盐析 (salting out)19.盐溶 (salting in)20.蛋白质的变性(denaturation)21.蛋白质的复性(renaturation)22.蛋白质的积淀作用(precipitation) 23.凝胶电泳(gel electrophoresis)24.层析( chromatography )第二章核酸1.单核苷酸 (mononucleotide)2.磷酸二酯键(phosphodiester bonds)3.不对称比率(dissymmetry ratio )4.碱基互补规律(complementary base pairing)5.反密码子(anticodon)6.顺反子( cistron )7.核酸的变性与复性( denaturation 、renaturation )8.退火( annealing)9.添色效应(hyper chromic effect )10.减色效应(hypo chromic effect )11.噬菌体( phage)12.发夹构造( hairpin structure )13. DNA 的溶化温度( melting temperature Tm)14.分子杂交(molecular hybridization )15.环化核苷酸(cyclic nucleotide)第三章酶与辅酶1.米氏常数(K m值)2.底物专一性(substrate specificity )3.辅基( prosthetic group )4.单体酶( monomeric enzyme )5.寡聚酶( oligomeric enzyme )6.多酶系统(multienzyme system )7.激活剂( activator )8.克制剂( inhibitor inhibiton)9.变构酶( allosteric enzyme )10.同工酶( isozyme)11.引诱酶( induced enzyme)12.酶原( zymogen)13.酶的比活力( enzymatic compare energy )14.活性中心( active center)第四章生物氧化与氧化磷酸化1.生物氧化( biological oxidation )2.呼吸链( respiratory chain )3.氧化磷酸化( oxidative phosphorylation )4.磷氧比 P/O( P/O)5.底物水平磷酸化( substrate level phosphorylation )6.能荷( energy charg第五章糖代谢1.糖异生 (glycogenolysis)2. Q 酶 (Q-enzyme)3.乳酸循环 (lactate cycle)4.发酵 (fermentation)5.变构调理 (allosteric regulation)6.糖酵解门路(glycolytic pathway)7.糖的有氧氧化(aerobic oxidation)8.肝糖原分解(glycogenolysis)9.磷酸戊糖门路 (pentose phosphate pathway) 10. D- 酶( D-enzyme )11.糖核苷酸(sugar-nucleotide)第六章脂类代谢1.必要脂肪酸(essential fatty acid )2.脂肪酸的α -氧化 (α - oxidation)3.脂肪酸的β -氧化 (β - oxidation)4.脂肪酸的ω -氧化 (ω - oxidation)5.乙醛酸循环(glyoxylate cycle )6.柠檬酸穿越 (citriate shuttle)7.乙酰 CoA 羧化酶系( acetyl-CoA carnoxylase)8.脂肪酸合成酶系统( fatty acid synthase system)第八章含氮化合物代谢1.蛋白酶( Proteinase)2.肽酶( Peptidase)3.氮均衡( Nitrogen balance )4.生物固氮(Biological nitrogen fixation)5.硝酸复原作用(Nitrate reduction )6.氨的同化( Incorporation of ammonium ions into organic molecules )7.转氨作用(Transamination )8.尿素循环(Urea cycle )9.生糖氨基酸(Glucogenic amino acid )10.生酮氨基酸(Ketogenic amino acid )11.核酸酶( Nuclease)12.限制性核酸内切酶( Restriction endonuclease)13.氨基蝶呤(Aminopterin )14.一碳单位(One carbon unit )第九章核酸的生物合成1.半保存复制( semiconservative replication )2.不对称转录(asymmetric trancription )3.逆转录( reverse transcription )4.冈崎片段(Okazaki fragment )5.复制叉( replication fork )6.领头链( leading strand)7.随后链( lagging strand )8.存心义链(sense strand)9.收复生( photoreactivation )10.重组修复(recombination repair )11.内含子( intron )12.外显子( exon)13.基因载体(genonic vector )14.质粒( plasmid )第十一章代谢调理1.引诱酶( Inducible enzyme )2.标兵酶( Pacemaker enzyme)3.操控子( Operon)4.衰减子( Attenuator )5.隔绝物( Repressor)6.辅隔绝物( Corepressor)7.降解物基因活化蛋白(Catabolic gene activator protein )8.腺苷酸环化酶(Adenylate cyclase )9.共价修饰( Covalent modification )10.级联系统( Cascade system)11.反应克制(Feedback inhibition )12.交错调理( Cross regulation )13.前馈激活(Feedforward activation )14.钙调蛋白( Calmodulin )第十二章蛋白质的生物合成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) 22.螺旋 - 环 - 螺旋 (helix-loop-helix)第一章蛋白质1.两性离子:指在同一氨基酸分子上含有等量的正负两种电荷,又称兼性离子或偶极离子。
课外练习题一、名词解释1、嘌呤核苷酸的从头合成途径;2、嘧啶核苷酸的补救合成途径;3、半保留复制;4、冈崎片段;5、逆转录;6、复制;7、转录;8、外显子;9、内含子;10、翻译;11、反密码子;12、密码的简并性。
二、符号辨识1、IMP;2、PRPP;3、SSB;4、cDNA;三、填空1、核苷酸的合成包括()和()两条途径。
2、脱氧核苷酸是由()还原而来。
3、DNA的复制方向是从()端到()端展开。
4、体内DNA复制主要使用()作为引物,而在体外进行PCR扩增时使用人工合成的()作为引物。
5、DNA损伤可分为()损伤和()损伤两种类型,造成DNA损伤的因素有()因素和()因素。
6、基因转录的方向是从()端到()端。
7、第一个被转录的核苷酸一般是()核苷酸。
8、蛋白质的生物合成是以()作为模板,以()作为运输氨基酸的工具,以()作为合成的场所。
9、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。
10、某一tRNA的反密码子是GGC,它可识别的密码子为()和()。
11、原核生物蛋白质合成中第一个被掺入的氨基酸是()。
12、DNA拓补异构酶()能够切开DNA的1条链,而DNA拓补异构酶()能同时切开DNA的2条链。
13、大肠杆菌在DNA复制过程中切除RNA引物的酶是()。
14、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。
15、在大多数DNA修复中,牵涉到四步序列反应,它们的次序是()、()、()和()。
四、判别正误1、嘌呤核苷酸是从磷酸核糖焦磷酸开始合成的。
()2、核苷酸生物合成中的甲基一碳单位供体是S-腺苷蛋氨酸。
()3、所有核酸的复制过程中,新链的形成都必须遵循碱基配对的原则。
()4、所有核酸合成时,新链的延长方向都是从5`→3`。
()5、生物体中遗传信息的流动方向只能由DNA→ RNA,决不能由RNA→DNA。
()6、DNA复制时,先导链是连续合成,而后随链是不连续合成的。
蛋白质合成的基本过程简答
蛋白质合成的基本过程包括三个阶段:氨基酸的活化与转运、核糖体循环和多肽链合成后的加工修饰。
1.氨基酸的活化与转运:氨基酸的活化以及活化氨基酸与tRNA的结合,均由氨酰-tRNA合成酶催化完成。
在此反应中,特异的tRNA3’端CCA上的2’或3’位自由羟基与相应的活化氨基酸以酯键相连接,形成氨酰-tRNA,从而使活化氨基酸能够被搬运至核糖体上参与多肽链的合成。
2.核糖体循环:为蛋白质合成的中心环节,通常将其分为肽链合成的起始、延长和终止三个阶段。
肽链合成的起始是指由核糖体大、小亚基,模板mRNA及起始tRNA组装形成起始复合物的过程。
肽链的延长是指各种氨基酰tRNA按mRNA上密码子的顺序在核糖体上一一对照入座,其携带的氨基酸依次以肽键缩合形成新生的多肽链。
这一过程由注册、成肽和移位三个步骤循环进行来完成。
肽链合成的终止是指mRNA上的终止密码子出现在核糖体的A位,由此释放出已合成多肽链。
3.多肽链合成后的加工修饰:在已合成的多肽链中,需经过多种方式加工修饰才能成为具有生物活性的蛋白质。
加工修饰包括:切除部分氨基酸残基、肽段折叠成天然构象、二硫键的形成等。
这些过程通常需要多种酶催化和特定的细胞内环境条件。
综上所述,蛋白质合成是一个复杂的过程,涉及多个步骤和酶的催化。
通过了解这个过程,人们可以更好地理解细胞代谢和基因表达的调控机制,为未来的生物工程和药物研发提供更多思路和手段。
第十章DNA 的复制和修复DNA 半保留复制(semiconservative replication): DNA复制时双链解开,根据碱基互补原则,分别按照每条单链的核苷酸顺序合成新链,以组成新的DNA分子。
这样每个子代DNA分子中的一条链来自亲代DNA,另一条链是新合成的,这种复制方式称为半保留复制。
DNA 半不连续复制(semidiscotinuous replication): 新合成的两条DNA子链中,一条链是按5'→3'方向连续合成的,称为前导链;另一条链的合成是不连续的,先按5'→3'方向合成若干短片断(冈崎片断),再通过连接酶将这些短片段连在一起,构成第二条子链,称为滞后链,这种复制过程称半不连续复制。
复制子(replicon):指基因组上能独立进行复制的单位。
含有复制的起点,并可能含有复制的终点。
复制体(replisome):在DNA合成的生长点上,即复制叉上,分布着各种各样与复制有关的酶和蛋白质因子,它们构成的复合物称复制体。
冈崎片段(Okazaki fragment):新合成的两条DNA子链中,一条链是按5'→3'方向连续合成的,称为前导链;另一条链的合成是不连续的,先按5'→3'方向合成若干短片断(冈崎片断)端粒(telomere):真核生物线性染色体末端的特殊结构,由许多成串短的重复顺序组成,具有稳定染色体末端结构的功能。
端粒酶(telomerase):含有RNA链的逆转录酶,可以所含RNA为模板来合成DNA端粒结构。
错配修复(mismatch repair):复制后的DNA在短时间内GATC序列是半甲基化的,一旦发现错配碱基,包括错配碱基在内的未甲基化的新链可被切除,并以甲基化的链为模板进行修复合成。
光复活(photoreactivation repair):可见光激活光复活酶,其可以分解由于紫外线照射形成的嘧啶二聚体,恢复DNA的正常结构。