医学生物学第八章蛋白质的生物合成生物学详解演示文稿

医学生物学第八章蛋白质的生物合成生物学详解演示文稿本文档共48页；当前第1页；编辑于星期一\13点23分（优选）医学生物学第八章蛋白质的生物合成生物学本文档共48页；当前第2页；编辑于星期一\13点23分二、核糖体的一般特征小亚基侧面观呈弧形，可分为头、基部和平台三部分组成。在电镜下，是一种电子密度较高的圆形或椭圆形致密小颗粒，直径15~30nm。每个核糖体由大、小两个亚基组成。大亚基侧面观略呈圆锥形，在一侧伸出三个突起，称为中央突、柄和嵴。（一）核糖体的形态结构本文档共48页；当前第3页；编辑于星期一\13点23分核糖体本文档共48页；当前第4页；编辑于星期一\13点23分本文档共48页；当前第5页；编辑于星期一\13点23分中央突柄嵴谷大亚基头部基部平台小亚基头部基部平台中央突嵴mRNA本文档共48页；当前第6页；编辑于星期一\13点23分在大亚基的中央还有一与其底面相垂直的中央管。在蛋白质合成时，新生的多肽链经中央管通过ER膜进入ER腔中。aa40S60StRNAmRNA中央管本文档共48页；当前第7页；编辑于星期一\13点23分核糖体的功能定位：

A位：氨酰基位P位：肽基位肽基转移酶位又称为T因子GTP酶位mRNA5'3'PAGT因子本文档共48页；当前第8页；编辑于星期一\13点23分核糖体的聚合和解聚[Mg2+]<1mM时，大、小亚基解离；[Mg2+]1~10mM时，大、小亚基聚合成单核糖体；[Mg2+]>10mM时，两个单核糖体聚合成二聚体。+Mg2+-Mg2++Mg2+-Mg2+60S40S80S120S核糖体的大、小亚基间可因环境条件及生理状态的改变而发生聚合和解离。

Mg2+为聚合的粘聚物，对核糖体大、小亚基的聚合有较大影响。

本文档共48页；当前第9页；编辑于星期一\13点23分根据核糖体的来源和沉降系数不同，分为三类真核细胞器核糖体：线粒体：55~88S，不同来源的Mi，核糖体的大小不同

动物线粒体内的核糖体：55~60S

高等植物细胞线粒体的核糖体：77~80S三、核糖体的类型原核细胞核糖体：70S大亚基50S，由23S、5SrRNA和32(34)种蛋白质组成。

小亚基30S，由16SrRNA和21种蛋白质组成。真核细胞核糖体：80S

大亚基60S，由28S、5S、5.8SrRNA和约49种蛋白质组成。

小亚基40S，由18SrRNA和33种蛋白质组成。本文档共48页；当前第10页；编辑于星期一\13点23分根据在细胞中存在的情况分为：

游离核糖体、附着核糖体多聚核糖体本文档共48页；当前第11页；编辑于星期一\13点23分核糖体的功能游离核糖体：合成细胞自身的结构蛋白以及催化各种生化反应的酶蛋白；血红蛋白；肌动蛋白和肌球蛋白附着核糖体：合成外输性蛋白、溶酶体酶蛋白、膜镶嵌蛋白本文档共48页；当前第12页；编辑于星期一\13点23分细胞内蛋白质的生物合成本文档共48页；当前第13页；编辑于星期一\13点23分一、DNA的复制DNA复制(replication):DNA分子合成一个与自己相同的DNA分子的过程。其结果DNA含量增加一倍。本文档共48页；当前第14页；编辑于星期一\13点23分T—AA—TG—CC—GT—AA-TA-TA—TC—GG—CG—CA-TTATAATCGGCTATAAA

C

G

CTTGCG半保留复制（semi-conservativereplication)1解旋2条单链2CGGCATATAA

C

G

CTTGCG分别以2条单链为模板按碱基配对原则形成与亲代DNA分子相同的两条子链。每条子链中一条多核苷酸链是亲代DNA分子即模板链，另一条是互补合成的。A—TG—CAAA-TA-TA—TC—GC—GG—CG—CA—TTTA—TG—CC—GA-TA-TA—TC—GG—CG—CA-TA—TG—CT—AC—GT—AA-TA-TA—TC—GG—CG-CDNA复制的基本形式和过程本文档共48页；当前第15页；编辑于星期一\13点23分真核细胞DNA复制特点：

1.碱基互补配对2.半保留复制

3.复制的方向性4.复制是不连续的复制子(replicon),

复制叉（replicationfork)

先行链和后随链

冈崎片段

5.多个复制子双向复制

6.复制的不同步性本文档共48页；当前第16页；编辑于星期一\13点23分DNA复制所需的引物、酶和某些蛋白RNA引物：长度一般为4~12个核苷酸。引物的出现可能提高DNA复制的无差错性,为DNA聚合酶提供3，-OH(1)、DNA聚合酶：作用是将脱氧核苷酸连接成DNA。DNA复制所需的引物DNA复制所需的酶和蛋白质(2)、引发酶和引发体：引发酶作用：催化RNA引物的合成。引发酶催化前要与多种蛋白质结合共同构成一个复合体——引发体。本文档共48页；当前第17页；编辑于星期一\13点23分(3)、DNA连接酶:能催化一段DNA链的5´磷酸根与另一段DNA的3´OH形成磷酸二酯键，使两段DNA连接起来。此外，在DNA修复中亦起重要作用。(4)、DNA解链酶：解开DNA双链。解链时需ATP供能。(5)、单链DNA结合蛋白（SSB）:与被解开的DNA单链结合，使其不再缠结而便于作模板——去螺旋稳定蛋白（HDP)。本文档共48页；当前第18页；编辑于星期一\13点23分与复制有关的另外两种酶拓扑异构酶端粒酶（端粒末端转移酶）拓扑异构酶I拓扑异构酶II：切断DNA双链中的一股,使DNA解链旋转时不致缠结，待张力解除后又把切口封闭。：稳定螺旋结构；当复制完毕时，使着丝粒处连锁着的两个DNA分子分离。：保证真核细胞内线性DNA的复制进行得彻底和完善。本文档共48页；当前第19页；编辑于星期一\13点23分5´3´3´5´解链酶解链酶3´5´解链酶3´5´引发体引发酶SSBSSBSSBSSBRNA引物聚合酶II3´5´聚合酶II解链酶3´5´聚合酶II3´SSBSSBSSBSSB5´RNA引物引发体引发酶RNA引物SSBSSBSSBSSB聚合酶IIDNA聚合酶I和连接酶本文档共48页；当前第20页；编辑于星期一\13点23分二.基因的表达本文档共48页；当前第21页；编辑于星期一\13点23分增强子尾部区结构基因编码区非编码区调控区外显子：具有编码意义内含子：无编码意义前导区启动子终止子本文档共48页；当前第22页；编辑于星期一\13点23分（一）、转录transcrpition转录：指DNA合成RNA的过程（DNA分子的3‘5’为模板链也叫反编码链；5‘3’链叫编码链）。转录产物信息RNA(mRNA)转运RNA(tRNA)核糖RNA(rRNA)核仁以外的常染色质转录的。5.8S、18S、28SrRNA由核仁内的常染色质转录，5SrRNA由核仁以外常染色质转录转录的阶段粗转录阶段加工阶段本文档共48页；当前第23页；编辑于星期一\13点23分本文档共48页；当前第24页；编辑于星期一\13点23分本文档共48页；当前第25页；编辑于星期一\13点23分本文档共48页；当前第26页；编辑于星期一\13点23分本文档共48页；当前第27页；编辑于星期一\13点23分真核细胞的转录酶系统

RNA聚合酶Ⅰ：45srRNA，最终转录产物是

18s、28s、5.8srRNA。

RNA聚合酶Ⅱ：hnRNA(核不均一RNA），最终转录产物是mRNA。

RNA聚合酶Ⅲ：tRNA前体和5SrRNA,最终产物是tRNA和5srRNA本文档共48页；当前第28页；编辑于星期一\13点23分内含子1（I1）内含子2（I2）外显子3（E3）105

146外显子2（E2）31

10453

TATA框RNA聚合酶结合决定转录起始点CAAT框RNA聚合酶结合控制转录频率外显子1（E1）1

30AATAAA

回文顺序内含子1（I1）内含子2（I2）外显子3（E3）105

146外显子2（E2）31

10453

外显子1（E1）1

30AATAAA

回文顺序内含子1（I1）内含子2（I2）

内含子1（I1）内含子2（I2）

内含子1（I1）内含子2（I2）

53外显子3（E3）105146外显子2（E2）31104外显子1（E1）130AATAAA回文顺序外显子3（E3）105

146外显子2（E2）31

10453外显子1（E1）1

30AATAAAAAAAAAAAAAAAAmGmG转录剪接带帽加尾成熟的mRNAhnRNA加工DNAmRNA的加工过程本文档共48页；当前第29页；编辑于星期一\13点23分5′—5′(二)戴帽：首先，RNA5’端起始核苷酸的P与鸟苷三磷酸形成5’－5’键。在真核生物中、下一个Ａ的2’－0位甲基化，形成帽1。然后，在鸟苷酸7位N上甲基化，完成戴帽(帽O)本文档共48页；当前第30页；编辑于星期一\13点23分本文档共48页；当前第31页；编辑于星期一\13点23分tRNA的加工本文档共48页；当前第32页；编辑于星期一\13点23分rRNA的加工45SrRNA酶切5.8SrRNA18SrRNA28SrRNA5SrRNA在核仁外区域rRNA基因转录合成核仁内核仁外区域本文档共48页；当前第33页；编辑于星期一\13点23分逆转录

本文档共48页；当前第34页；编辑于星期一\13点23分本文档共48页；当前第35页；编辑于星期一\13点23分DNARNA中心法则

转录逆转录Protein翻译本文档共48页；当前第36页；编辑于星期一\13点23分（二）、遗传信息的翻译

携带某种遗传信息的mRNA转录出来后经加工剪接,从细胞核进入细胞质,再与核糖体大、小亚基以及甲硫氨酸tRNA结合形成起始复合体,

蛋白质合成开始本文档共48页；当前第37页；编辑于星期一\13点23分1.遗传密码表TheGeneticCode

本文档共48页；当前第38页；编辑于星期一\13点23分氨基酸的活化：氨酰基—tRNA的形成

2.蛋白质合成的起始

ProteinSynthesis

氨基酸氨酰基—tRNAATPADPtRNA-氨酰基活化酶本文档共48页；当前第39页；编辑于星期一\13点23分3、肽链合成的开始本文档共48页；当前第40