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1、第十二章第十二章 蛋白质的生物合成蛋白质的生物合成 一、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重要组分主要包括 mRNA、tRNA、rRNA、有关的酶以及几十种蛋白质因子。其中，mRNA 是蛋白质生物合成的直接模板。tRNA 的作用体现在三个方面：3CCA 接受氨基酸；反密码子识别 mRNA 链上的密码子；连接多肽链和核糖体。rRNA 和几十种蛋白质组成合成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（存在例外） 、简并性和变偶性。 （二）蛋白质白质生物合成的过程 蛋白质生物合成的总体过程：氨基酸活化、肽链合成的起始、延伸、终止以及释放。 其中，
2、氨基酸活化即氨酰 tRNA 的合成，反应由特异的氨酰 tRNA 合成酶催化，在胞液中进行。氨酰 tRNA 合成酶既能识别特异的氨基酸，又能辩认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 10 000、80 000 和 21 000 的蛋白质）以及GTP和Mg2+的参加。 肽链合成的延伸需要 70S起始复合物、氨酰-tRNA、三种延伸因子：一种是热不稳定的EF-Tu，另一种是热稳定的EF-T
3、s，第三种是依赖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 蛋白质合成后的几种修饰方式：氨基末端的甲酰甲硫氨酸的切除、肽链的折叠、氨基酸残基的修饰、切去一段肽链。 二、习 题 二、习 题 （一）名词解释 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
4、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 z
5、ipper) 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) （二）英文缩写符号 1IF（initiation factor） ： 2EF（elongation factor） ： 3RF（release factor） ： 4hnRNA（heterogeneous nuclear RNA） ： 5fMet-tRNAf ： 6Met-tRNAi ： （三） 填空题 1蛋白质的生物合成是以_作为模板，_作为运输氨基酸的工具，_作为合成的场所。 2细胞内多肽链合成的方向是从
6、_端到_端，而阅读 mRNA 的方向是从_端到_端。 3核糖体上能够结合 tRNA 的部位有_部位，_部位。 4蛋白质的生物合成通常以_作为起始密码子，有时也以_作为起始密码子，以_，_，和_作为终止密码子。 5SD 序列是指原核细胞 mRNA 的 5端富含_碱基的序列，它可以和 16SrRNA 的 3端的_ 序列互补配对，而帮助起始密码子的识别。 6原核生物蛋白质合成的起始因子（IF）有_种，延伸因子（EF）有_种，终止释放（RF）有_种；而真核生物细胞质蛋白质合成的延伸因子通常有_种，真菌有_种，终止释放因子有_种。 7原核生物蛋白质合成中第一个被掺入的氨基酸是_。 8无细胞翻译系统翻译出
7、来的多肽链通常比在完整的细胞中翻译的产物要长，这是因为_。 9已发现体内大多数蛋白质正确的构象的形成需要_的帮助。 10分子伴侣通常具_酶的活性。 11蛋白质内含子通常具有_酶的活性。 12某一 tRNA 的反密码子是 GGC，它可识别的密码子为_和_。 13环状 RNA 不能有效地作为真核生物翻译系统的模板是因为_。 14在真核细胞中，mRNA 是由_经_合成的，它携带着_。它是由_降解成的，大多数真核细胞的 mRNA 只编码_。 15生物界总共有_个密码子。其中_个为氨基酸编码；起始密码子为_；终止密码子为_，_，_。 16氨酰- tRNA 合成酶对_和_均有专一性，它至少有两个识别位点。
8、 17原核细胞内起始氨酰- tRNA 为_ _；真核细胞内起始氨酰- tRNA 为 _。 18原核生物核糖体 50S 亚基含有蛋白质合成的_部位和_部位，而 mRNA 结合部位_。 19许多生物核糖体连接于一个 mRNA 形成的复合物称为_。 20肽基转移酶在蛋白质生物合成中的作用是催化_和_。 21核糖体_亚基上的_协助识别起始密码子。 22延长因子 G 又称_，它的功能是_，但需要_。 23ORF 是指_，已发现最小的 ORF 只编码_个氨基酸。 24基因表达包括_和_。 25遗传密码的特点有方向性、连续性_和_。 26氨酰- tRNA 合成酶利用_供能，在氨基酸_基上进行活化，形成氨基酸
9、 AMP 中间复合物。 27原核生物肽链合成启始复合体由 mRNA _和_组成。 28真核生物肽链合成启始复合体由 mRNA _和_组成。 29肽链延伸包括进位_和_三个步骤周而复始的进行。 30原核生物肽链合成后的加工包括_和_。 31链霉素和卡那霉素能与核蛋白体_亚基结合，改变其构象，引起_导致合成的多肽链一级结构改变。 32氯霉素能与核蛋白体_亚基结合，抑制_酶活性，从而抑制蛋白质合成。 33乳糖操纵子的控制区启动子上游有_结合位点，当此位点与_结合时，转录可增强一千倍左右。 34真核生物蛋白质因子与 DNA 相互作用的基元较常见的有_和_。 35乳糖操纵子的诱导物是_，色氨酸操纵子的辅
10、阻遏物是_。 36分泌性蛋白质多肽链合成后的加工包括_、剪裁和天然构象的形成。 37Ras 癌基因的产物是_，src 癌基因的产物是_。 （四）选择题 1预测一下哪一种氨酰- tRNA 合成酶不需要有较对的功能： A甘氨酰- tRNA 合成酶 B丙氨酰- tRNA 合成酶 C精氨酰- tRNA 合成酶 D谷氨酰- tRNA 合成酶 2某一种 tRNA 的反密码子是 5UGA3，它识别的密码子序列是： AUCA BACU CUCG DGCU 3为蛋白质生物合成中肽链延伸提供能量的是： AATP BCTP CGTP DUTP 4一个 N 端氨基酸为丙氨酸的 20 肽，其开放阅读框架至少应由多少核苷
11、酸残基组成： A60 B63 C66 D69 5在蛋白质生物合成中 tRNA 的作用是： A将一个氨基酸连接到另一个氨基酸上 B把氨基酸带到 mRNA 指定的位置上 C增加氨基酸的有效浓度 D将 mRNA 连接到核糖体上 6下列对原核细胞 mRNA 的论述那些是正确的： A原核细胞的 mRNA 多数是单顺反子的产物 B多顺反子 mRNA 在转录后加工中切割成单顺反子 mRNA C多顺反子 mRNA 翻译成一个大的蛋白质前体，在翻译后加工中裂解成若干成熟的蛋白质 D多顺反子 mRNA 上每个顺反子都有自己的起始和终止密码子；分别翻译成各自的产物 7在蛋白质分子中下面所列举的氨基酸哪一种最不容易突
12、变？ AArg BGlu CVal DAsp 8根据摆动学说，当一个 tRNA 分子上的反密码子的第一个碱基为次黄嘌呤时，它可以和mRNA 密码子的第三位的几种碱基配对： A1 B2 C3 D4 9以下有关核糖体的论述哪项是不正确的： A核糖体是蛋白质合成的场所 B核糖体小亚基参与翻译起始复合物的形成，确定 mRNA 的解读框架 C核糖体大亚基含有肽基转移酶活性 D核糖体是储藏核糖核酸的细胞器 10关于密码子的下列描述，其中错误的是： A每个密码子由三个碱基组成 B每一密码子代表一种氨基酸 C每种氨基酸只有一个密码子 D有些密码子不代表任何氨基酸 11如果遗传密码是四联体密码而不是三联体，而且
13、 tRNA 反密码子前两个核苷酸处于摆动的位置，那么蛋白质正常合成大概需要多少种 tRNA： A约 256 种不同的 tRNA B150250 种不同的 tRNA C与三联体密码差不多的数目 D取决于氨酰-tRNA 合成酶的种类 12摆动配对是指下列哪个碱基之间配对不严格： A反密码子第一个碱基与密码子第三个碱基 B反密码子第三个碱基与密码子第一个碱基 C反密码子和密码子第一个碱基 D反密码子和密码子第三个碱基 13在蛋白质合成中，把一个游离氨基酸掺入到多肽链共须消耗多少高能磷酸键： A1 B2 C3 D4 14蛋白质的生物合成中肽链延伸的方向是： AC 端到 N 端 B从 N 端到 C 端 C定点双向进行 DC 端和 N 端同时进行 15核糖体上 A 位点的作用是： A接受新的氨基酰-tRNA 到位 B含有肽机转移酶活性，催化肽键的形成 C可水解肽酰 tRNA、释放多肽链 D是合成多肽链的起始点 16蛋白质的终止信号是由： AtRNA 识别 B转肽酶识别 C延长因子识别 D以上都不能识别 17下列属于顺式作用元件的是： A启动子 B结构基因 C RNA 聚合酶 D 录因子 18下列属于反式作用因子的是： A启动子 B增强子 C终止子 D转录因子 19下列有关癌基因的论述，哪一项是正确的： A癌基因只存在病毒中 B细胞癌基因来源于病毒基因 C癌基因是根
