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蛋白质是生物体内最重要的分子之一,它们在细胞中扮演着重要的角色,参与着许多生物过程的调节和执行。蛋白质的合成是一个复杂的过程,它由许多因素控制。究竟是什么控制着蛋白质的合成呢?

蛋白质合成课件(控制蛋白质合成的是什么)

回答这个问题之前,我们需要了解蛋白质合成的基本过程。蛋白质合成是通过两个主要的步骤进行的:转录和翻译。转录是指将DNA中的基因信息转录成RNA的过程,而翻译则是在细胞质中将RNA翻译成蛋白质的过程。控制蛋白质合成的主要是转录和翻译过程中的调控机制。

在转录过程中,转录因子起着重要的作用。转录因子是一类可以结合到DNA上的蛋白质,它们能够识别和结合特定的DNA序列,从而启动或抑制转录过程。转录因子的调控可以通过多种方式实现,如激活或抑制转录因子的表达、改变其结合DNA的亲和性等。这些调控机制可以被外界信号或细胞内的信号通路所影响,从而改变蛋白质的合成。

而在翻译过程中,主要的调控机制是通过调节转运RNA(tRNA)和核糖体的活性来实现。tRNA是一种能够将氨基酸与mRNA上的密码子配对的分子,它们的选择性识别能力决定了正确的氨基酸将被添加到正在合成的蛋白质链上。而核糖体则是执行翻译过程的细胞器,它们通过结合mRNA和tRNA来将氨基酸连接到蛋白质链上。这些过程可以通过调节核糖体和tRNA的合成量、修饰及其与mRNA的结合来进行调控。

还有其他的调控机制参与到蛋白质合成过程中,如蛋白质的降解和修饰等。这些调控机制的综合作用决定了细胞内蛋白质的合成水平和活性。

蛋白质的合成受到转录和翻译过程中的许多调控机制的影响。转录因子、tRNA、核糖体等是控制蛋白质合成的关键因素。深入了解这些调控机制将有助于我们更好地理解蛋白质合成的调节机制,并为相关疾病的治疗提供新的思路和方法。

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蛋白质合成机制

【原核生物的蛋白质生物合成】

氨基酸在核糖体上缩合成多肽链是通过核糖体循环而实现的。此循环可分为肽链合成的起始(intiation),肽链的延伸(elongation)和肽链合成的终止三个主要过程。原核细胞的蛋白质合成过程以E.coli细胞为例。

【1】.肽链合成的起始

1.三元复合物的形成。核糖体30S小亚基附着于mRNA的起始信号部位,该结合反应是由起始因子3(IF3)介导的,另外有Mg2+的参与。故形成IF3-30S亚基-mRNA三元复合物。

2.30S前起始复合物的形成。在起始因子2(IF2)的作用下,甲酰蛋氨酸-起始型tRNA(fMet-tRNA Met)与mRNA分子中的起始密码子(AUG或GUG)相结合,即密码子与反密码子相互反应。同时IF3从三元复合物脱落,形成30S前起始复合物,即IF2-30S亚基-mRNA-fMet-tRNAMef复合物。此步亦需要fGTP和Mg2+参与。

3.70S起始复合物形成。50S亚基与上述的30S前起始复合物结合,同时IF2脱落,形成70S起始复合物,即30S亚基-mRNA-50S亚基-fMer-tRNA Met复合物。此时fMet-tRNA Met占据着50S亚基的肽酰位(peptidyl site,简称为P位或给位),而50S的氨基酰位(aminoacyl site,简称为A位或受位)暂为空位。原核细胞蛋白质合成的起始过程氨基酸活化(fMet-tRNAMet形成)

【2】.肽链合成的延长

这一过程包括进位、肽键形成、脱落和移位等四个步骤。肽链合成的延长需两种延长因子(Elongationfactor,简写为EF),分别称为EF-T和EF-G.此外尚需GTP供能加速翻译过程。

1.进位即新的氨基酰-tRNA进入50S大亚基A位,并与mRNA分子上相应的密码子结合.在70S起始复合物的基础上,原来结合在mRNA上的fMet-tRNAMet占据着50S亚基的P位点(当延长步骤循环进行二次以上时,在P位点则为肽酰-tRNA)新进入的氨基酰-tRNA则结合到大亚基的A位点,并与mRNA上起始密码子随后的第二个密码子结合。此步需GTP、EF-T及Mg2+的参与。

2.肽键形成在大亚基上肽酰转移酶(见第四章)的催化下,将P位点上的tRNA所携带的甲酰蛋氨酰(或肽酰基)转移给A位上新进入的氨基酰-tRNA的氨基酸上,即由P位上的氨基酸(或肽的3端氨基酸)提供α-COOH基,与A位上的氨基酸的α-NH2基形成肽链。此后,在P位点上的tRNA成为无负载的tRNA,而A位上的tRNA负载的是二肽酰基或多肽酰基。此步需Mg2+及K+的存在。

3.脱落即50S亚基P位上无负载的tRNA(如tRNAMet)脱落。

4.移位指在EF-G和GTP的作用下,核糖体沿mRNA链(5→3)作相对移动。每次移动相当于一个密码子的距离,使得下一个密码子能准确的定位于A位点处。与此原来处于A位点上的二肽酰tRNA转移到P位点上,空出A位点。随后再依次按上述的进位、肽键形成和脱落步骤进行下一循环,即第三个氨基酰-tRNA进入A位点,然后在肽酰转移酶催化下,P位上的二肽酰tRNA又将此二肽基转移给第三个氨基酰-tRNA,形成三肽酰tRNA。卸下二肽酰的tRNA又迅速从核糖体脱落。像这样继续下去,延长过程每重复一次,肽链就延伸一个氨基酸残基。多次重复,就使肽链不断地延长,直到增长到必要的长度。通过实验已经证明,mRNA上的信息的阅读是从多核苷酸链的5端向3端进行的,而肽链的延伸是从N端开始的。

【3】.肽链合成的终止,需终止因子或释放因子(releasing factor简写为RF)参与。在E.coli中已分离出三种RF:RF1(MW36000),RF2(MW38000和RF3(MW46000)。只有RF3与GTP(或GDP)能结合。它们均具有识别mRNA链上终止密码子的作用,使肽链释放,核糖体解聚。

1.多肽链的合成已经完毕,虽然多肽链仍然附着在核蛋白体及tRNA上,但mRNA上肽链合成终止密码子UAA(亦可以是UAG或UGA)已在核蛋白体的A位点上出现。终止因子用以识别这些密码子,并在A位点上与终止密码子相结合,从而阻止肽链的继续延伸。RF3的作用还不能肯定,可能具有加强RF1和RF2的终止作用。RF1和RF2对终止密码子的识别具有一定特异性,RF1可识别UAA和UAG,RF2识别UAA和UGA。RF与EF在核糖体上的结合部位是同一处,它们重叠的结合部位与防止了EF与F同时结合于核糖体上,而扰乱正常功能。

2.终止因子可能还可以使核蛋白体P位点上的肽酰转移酶发生变构,酶的活性从转肽作用改变为水解作用,从而使tRNA所携带的多肽链与tRNA之间的酯键被水解切断,多肽链从核蛋白体及tRNA释放出来。

核蛋白体与mRNA分离;在核蛋白体P位上的tRNA和A位上的RF亦行脱落。与mRNA分离的核蛋白体又分离为大小两个亚基,可重新投入另一条肽链的合成过程。核蛋白体分离为大小两个亚基的反应需要起始因子(IF3)的参与。必须指出,上述只是单个核蛋白体的循环,即单个核蛋白体的翻译过程。采用温和的条件小心地从细胞中分离核蛋白体时,可以得到3-4个甚至上百个成串的核蛋白体。称为多核蛋白体,即在一条mRNA链上同一时间内结合着许多个核蛋白体,两个核蛋白体之间有一定的长度间隔,是裸露的mRNA链段,所以多核蛋白体可以在一条mRNA链上同时合成几条多肽链,这就大提高了翻译的效率。在开始合成蛋白质时,一个核蛋白体先附着在mRNA链的起始部位,再沿着mRNA链由5端向3端移动,根据mRNA链的信息,有次序的接受携带基酰的各种tRNA,并合成多种肽链。当这一核蛋白体移动到足够远的位置时,另一核蛋白体又可附着此mRNA的起始部位,并开始合成另一条同样的多肽链。每当一个核蛋白体又可到此mRNA的终止密码子时,多肽链即合成完毕,并从核蛋白体及tRNA上释出。此核蛋白体随之从mRNA链上脱落分离为两个亚基,而脱落下来的大小亚基又可重新投入核蛋白体循环的翻译过程。多核蛋白体中的核蛋白体个数,视其所附着的mRNA大小而定。血红蛋白的多肽链约由150个氨基酸残基组成,相应的mRNA的编码区应有450个碱基组成的多核苷酸,长约150nm。网织红细胞核蛋白体的直径为22nm,所以每条mRNA足以容纳好几个核蛋白体。现已证明,网织红细胞多核蛋白体由5-6个核蛋白体串连而成,两个核蛋白体之间的间隔约为3nm。肌球蛋白(即肌凝蛋白)的重链由1800个氨基酸残基组成,相应的mRNA链的编码区应当是5400个核苷酸组成的长链,多核蛋白体由60多个核蛋白体串连而成。

蛋白质的生物合成教案

“2017高中生物教师资格面试《蛋白质的合成》教案”一文由教师资格考试栏目分享,更多信息,欢迎广大考生前来阅读! 一、教学目标 (一)知识与技能目标:能准确描述遗传信息的转录过程。理解并掌握mRNA结构特点及作用。 (二)过程与方法目标:通过观察分析转录的Flash动画及动态组图,发展观察识图能力,提高分析归纳和推理判断的能力,体验用生物学观点认识和分析生物体生命活动的基本规律。 (三)情感态度与价值观目标:通过学习核糖核苷酸、mRNA、tRNA等物质的结构及功能特点,形成生物体结构与功能相适应的基本科学理念。 二、教学重难点 (一)重点:mRNA的结构特点,遗传信息的转录过程。 (二)难点:理解转录的过程。 三、教学过程 (一)情境导入 ppt展示一对双胞胎的照片并引发学生思考:这两个孩子如此相像,他们这些相似的性状是什么物质体现的? 学生思考回答:蛋白质。 教师设问:他们性状相似的根本原因是什么? 学生回答:基因相同。 教师设问:那么基因是如何控制蛋白质合成的呢?今天就让我们共同探究这一问题——基因指导蛋白质的合成。 (二)探求新知 1.RNA的结构特点 教师设问:遗传物质DNA一般都存在于细胞核中,而蛋白质的合成则是在细胞质的核糖体上进行的,那么细胞核中的DNA是如何控制细胞质中蛋白质的合成过程的呢? 学生回答:应该还有一种中间物质,在DNA和蛋白质之间充当信使。 教师对学生的设想给予充分的肯定,随后用ppt展示这一信使——mRNA的结构和功能特点:由核糖核苷酸A、G、C、U组成,与DNA配对,mRNA上的碱基可以携带DNA上的遗传信息。RNA分子较小,可以从核孔中出来进入细胞质中的核糖体。 学生自主阅读教材p62,自学tRNA和rRNA的内容并完成与DNA对比的表格,总结DNA与RNA在组成的基本单位、五碳糖、碱基、类型、分布、结构和功能方面的区别。 教师将学生汇总的表格展示在ppt上,并强调每种RNA的结构与功能的特点,让学生初步体会生物体结构与功能相适应的理念。 2.DNA到RNA的转录 教师设问:DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的呢? 学生带着这一疑问观看一遍完整的转录过程的Flash动画。 教师再次播放转录过程动画,学生参考导学案上的问题串,即转录的场所、原料、产物、模板、配对的原则分别是什么?再次认真观察每个过程的变化点。并完成表格。 学生尝试用自己的语言描述转录的过程,教师针对学生的回答进行纠正指导,引导学生总结出完成详细的转录过程: ①DNA双螺旋揭开,DNA双链的碱基得以暴露,其中一条链提供准确模板; ②游离的核苷酸随机地与DNA链的碱基碰撞,当核苷酸的碱基与DNA的碱基互补时,两者以氢键结合; ③新结合的核苷酸连接到正在合成的mRNA分子上; ④合成的mRNA从DNA链上释放,而后,DNA双链恢复。 师生共同总结转录的概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。 (三)总结提升 教师结合板书带领学生进行本节课知识的归纳,引导学生自主绘制知识概念图。 (四)巩固提高 学生思考讨论:转录成功的mRNA的碱基序列与DNA单链模板的碱基序列和模板互补的碱基序列有什么异同? 保证遗传信息传递的稳定性和准确性。 (五)课外拓展 列表比较DNA复制和转录的异同点。 四、板书设计 五、教学反思

基因指导蛋白质合成PPT

不可以,蛋白质合成途径如下:DNA----RNA----蛋白质。请参考:http://www.foodmate.net/lesson/279/4.ppt

http://baike.baidu.com/view/15472.htmhttp://video.baidu.com/v?ct=301989888&rn=20&pn=0&db=0&s=8&word=%B5%B0%B0%D7%D6%CA%BA%CF%B3%C9

控制蛋白质合成的是什么

DNA和蛋白质共同组成染色体,基因具有遗传效应的DNA片段,基因通过一定的程序合成蛋白质,即DNA指导蛋白质的合成控制生物性状,基因是具有遗传效应的DNA片段,所说基因是DNA的一部分,基因控制生物性状,而蛋白质又是生物性状的体现,即基因通过一系列传递(中心法则)将自己的遗传性息通过蛋白质表达出来.所以基因决定蛋白质. 蛋白质的合成受遗传信息(也就是DNA或RNA)决定.

故选:D

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