基因指导蛋白质合成新.ppt

基因指导蛋白质合成新现在学习的是第1页，共34页ATGCATGCACGTTGCATCAGAGTCATGCATCGATGCATCG半半保保留留复复制制解旋解旋复旋复旋复旋复旋DNA 复复 制制 图图 解解现在学习的是第2页，共34页解旋酶催化（氢键断裂）解旋酶催化（氢键断裂）解旋：解旋：模板模板（在（在DNADNA聚合酶的催化下，利用游离聚合酶的催化下，利用游离的脱氧核苷酸进行）的脱氧核苷酸进行）以母链为模板进行碱基配对以母链为模板进行碱基配对母链（旧链）母链（旧链）子链（新链）子链（新链）形成两个子代形成两个子代DNA:同时进行同时进行(边解旋边复制）边解旋边复制）组成组成过程过程现在学习的是第3页，共34页请同学们根据请同学们根据DNA的复制过程，把它与转的复制过程，把它与转录过程进行比较，说出它们的异同。录过程进行比较，说出它们的异同。1、相同点：、相同点：（1）DNA都要解旋，都要解旋，（2）都需要模板、原料、能量、酶等）都需要模板、原料、能量、酶等条件，条件，（3）发生场所相同，）发生场所相同，（4）过程中都有碱基互补配对；）过程中都有碱基互补配对；现在学习的是第4页，共34页复制复制转录转录模板模板原料原料碱基配对碱基配对产物产物2、不同点：、不同点：DNA的两条链的两条链DNA的一条链的一条链4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸4种核糖核苷酸种核糖核苷酸A-T C-G T-A G-CA-U C-G T-A G-C子代子代DNARNA现在学习的是第5页，共34页DNA复制复制转录转录时间时间场所场所解旋解旋模板模板原料原料酶酶能量能量原则原则特点特点产物产物细胞分裂间期细胞分裂间期生长发育过程生长发育过程细胞核细胞核细胞核细胞核完全解旋完全解旋只解旋有遗传效应片段只解旋有遗传效应片段DNA的两条链均为模板的两条链均为模板DNA的一条链为模板的一条链为模板四种脱氧核苷酸四种脱氧核苷酸四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸DNA聚合酶等聚合酶等RNA聚合酶等聚合酶等ATPATPA-T、G-CA-U、G-C半保留复制，边解旋边复制半保留复制，边解旋边复制边解旋边转录边解旋边转录2个子代个子代DNA分子分子1个信使个信使RNA现在学习的是第6页，共34页转录小结转录小结场所场所:模板模板:原料原料:条件条件:产物产物:特点特点:原则原则:细胞核细胞核DNADNA的一条链的一条链四种核糖核苷酸四种核糖核苷酸(A(A、G G、C C、U U）需要酶和需要酶和ATPATP单链的单链的RNARNA边解旋边转录边解旋边转录碱基互补配对原则（碱基互补配对原则（A=UA=U，G=CG=C）现在学习的是第7页，共34页DNADNA蛋白质蛋白质mRNAmRNA转录转录翻译翻译基因的表达基因的表达现在学习的是第8页，共34页 mRNA在细胞核合成后在细胞核合成后,经细胞核的核孔经细胞核的核孔进入细胞质，指导蛋白质的合成。进入细胞质，指导蛋白质的合成。二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译 1、翻译的概念、翻译的概念 游离在细胞质中的各种氨基酸，就以游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。白质。用箭头表示为：用箭头表示为：mRNA蛋白质蛋白质现在学习的是第9页，共34页 组成蛋白质的氨基酸有多少种，大家还组成蛋白质的氨基酸有多少种，大家还记得吗？氨基酸的结构简式还会写吗？氨基酸记得吗？氨基酸的结构简式还会写吗？氨基酸种类的差异取决于什么？种类的差异取决于什么？我们知道组成我们知道组成RNA的碱基只有的碱基只有4种，而组种，而组成蛋白质的氨基酸却有成蛋白质的氨基酸却有20种。那么，种。那么，4种碱基种碱基是怎样决定氨基酸的呢？是怎样决定氨基酸的呢？我们假设我们假设1个碱基决定个碱基决定1种氨基酸，可以吗种氨基酸，可以吗？2个呢？个呢？那么，一个氨基酸至少需要多少碱基，才那么，一个氨基酸至少需要多少碱基，才足以决定足以决定20种氨基酸呢？种氨基酸呢？现在学习的是第10页，共34页 如果如果1 1个碱基决定个碱基决定1 1个氨基酸，个氨基酸，4 4种碱基能决定多少种氨基种碱基能决定多少种氨基酸？酸？如果如果2 2个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基个碱基编码一个氨基酸，最多能编码多少种氨基酸？酸？一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基，才足以组合出构成蛋白质的出构成蛋白质的2020种氨基酸？种氨基酸？4 4种碱基只能决定种碱基只能决定4 4种氨基酸，种氨基酸，4 41 1=4=4。二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码二个碱基编码一个氨基酸最多只能编码1616种，种，4 42 2=16=16。三个碱基决定一个氨基酸只能决定三个碱基决定一个氨基酸只能决定6464种，种，4 43 3=64=64，足够有余。，足够有余。碱基与氨基酸之间的对应关系碱基与氨基酸之间的对应关系现在学习的是第11页，共34页2、密码子、密码子概念：概念：mRNAmRNA上上决定决定一个氨基酸一个氨基酸的的三个相邻三个相邻的碱的碱基；基；UCAUG A UUAmRNA 密码子密码子 密码子密码子密码子密码子3、密码子表、密码子表现在学习的是第12页，共34页现在学习的是第13页，共34页通过观察密码子表回答问题：通过观察密码子表回答问题：、色氨酸、异亮氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、苏氨、色氨酸、异亮氨酸、精氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸的密码子分别是什么？酸的密码子分别是什么？、一共有多少个密码子？其中决定氨基酸的密码、一共有多少个密码子？其中决定氨基酸的密码子有多少个？为什么？子有多少个？为什么？、61种密码子可决定多少种氨基酸？这说明了什种密码子可决定多少种氨基酸？这说明了什么？么？、已知一段、已知一段mRNA的碱基序列是的碱基序列是AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGGCCG，你能，你能写出对应的氨基酸序列吗？写出对应的氨基酸序列吗？现在学习的是第14页，共34页 有了有了mRNA这个模板，还要有搬运氨基这个模板，还要有搬运氨基酸的酸的“搬运工搬运工”另一种另一种RNA4、tRNA“搬运工搬运工”（1）结构：）结构：现在学习的是第15页，共34页 看看tRNA的结构图的结构图，回答问题：，回答问题：（1）什么形状？）什么形状？（2）组成单位是什么）组成单位是什么？大约有多少个？大约有多少个？（3）有什么样的功能）有什么样的功能？现在学习的是第16页，共34页 结合密码子表和结合密码子表和tRNA的结构，思的结构，思考：考：转运转运RNA有多少种？有多少种？为什么？为什么？61种种tRNA一共能转运多少种氨一共能转运多少种氨基酸？基酸？1种种tRNA能转运多少种氨基酸能转运多少种氨基酸?可以转运多少个可以转运多少个?现在学习的是第17页，共34页 mRNA通过核孔进入细胞质中，开始它新的历程翻译。转录得到的转录得到的RNARNA仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么仍是碱基序列，而不是蛋白质。那么，RNARNA上的碱基序列如何能决定蛋白质中氨基酸的种类、上的碱基序列如何能决定蛋白质中氨基酸的种类、数量和排列顺序呢？数量和排列顺序呢？mRNAmRNA如何将信息翻译成蛋白质？如何将信息翻译成蛋白质？现在学习的是第18页，共34页5、翻译的过程：、翻译的过程：看过翻译过程后，你能叙述翻译的过程吗？看过翻译过程后，你能叙述翻译的过程吗？第第1 1步步 mRNAmRNA从细胞核的核孔进入细胞从细胞核的核孔进入细胞质，与核糖体结合。携带第一个氨基酸的的质，与核糖体结合。携带第一个氨基酸的的tRNAtRNA，通过反密码子的三个碱基与，通过反密码子的三个碱基与mRNAmRNA上的密上的密码子三个碱基互补配对，进入第码子三个碱基互补配对，进入第1 1位点；位点；第第2 2步步 携带第二个氨基酸的的携带第二个氨基酸的的tRNAtRNA以同样的方式进入位点以同样的方式进入位点2 2；现在学习的是第19页，共34页 第第3 3步步 第一个转运第一个转运RNARNA上氨基酸和第上氨基酸和第二个转运二个转运RNARNA上氨基酸，通过脱水缩合形成上氨基酸，通过脱水缩合形成肽键，形成的化合物叫做二肽。这样把第一肽键，形成的化合物叫做二肽。这样把第一个氨基酸就转移到第二个转运个氨基酸就转移到第二个转运RNARNA上；上；第第4 4步步 核糖体读取下一个密码子核糖体读取下一个密码子，原占据位点，原占据位点1 1的的tRNAtRNA离开核糖体，占据位点离开核糖体，占据位点2 2的的tRNAtRNA进入位点进入位点1 1，一个新的携带氨基酸的，一个新的携带氨基酸的tRNAtRNA进入位点进入位点2 2，继续肽链的合成。重复步，继续肽链的合成。重复步骤骤2 2、3 3、4 4，直至核糖体读取到，直至核糖体读取到mRNAmRNA的终止密的终止密码。码。现在学习的是第20页，共34页运载工具运载工具：转运转运 RNARNA（tRNA)tRNA)ACU天冬氨天冬氨酸酸AUG 异亮异亮氨酸氨酸 反密码子反密码子注意：一种注意：一种tRNAtRNA只能识别并转运一种氨基酸只能识别并转运一种氨基酸现在学习的是第21页，共34页现在学习的是第22页，共34页ACGUG A UUAmRNA细胞质中的mRNAAG T AC AA A T UCAUGUUUA现在学习的是第23页，共34页ACGUG A UUAU A C甲硫氨酸AC U天冬氨酸 核糖体核糖体mRNA 与核糖体结合AG T AC AA A T UCAUGUUUAAUG异亮氨酸现在学习的是第24页，共34页ACGUG A UUA 两个氨基酸分子缩合缩合AUG异亮氨酸AG T AC AA A T UCAUGUUUAU A C甲硫氨酸AC U天冬氨酸现在学习的是第25页，共34页 一个个氨基酸分子缩合成链状结构ACGUG A UUAAG T AC AA A T UCAUGUUUA甲硫氨酸AC U天冬氨酸AUG异亮氨酸现在学习的是第26页，共34页ACGUG A UUA tRNA离开，再去转运下一个氨基酸AG T AC AA A T UCAUGUUUA甲硫氨酸天冬氨酸AUG异亮氨酸现在学习的是第27页，共34页AG T AC AA A T UCAUGU UUAACGUG A UUA以mRNA为模板形成了有一定氨基酸顺序的蛋白质 甲硫氨酸天冬氨酸异亮氨酸现在学习的是第28页，共34页翻翻 译译现在学习的是第29页，共34页 多肽链合成之后，从核糖体中脱离，再多肽链合成之后，从核糖体中脱离，再经过盘曲折叠形成一定空间结构，最终形经过盘曲折叠形成一定空间结构，最终形成具有一定功能的蛋白质分子。成具有一定功能的蛋白质分子。信息传递信息传递DNADNA上的遗传信息上的遗传信息（脱氧核苷酸的排（脱氧核苷酸的排列顺序）列顺序）转录转录细胞核细胞核mRNA(mRNA(核糖核苷核糖核苷酸的排列顺序酸的排列顺序)翻译翻译细胞质细胞质蛋白质（特定的蛋白质（特定的氨基酸顺序）氨基酸顺序）现在学习的是第30页，共34页 知道了翻译的过程知道了翻译的过程,你认为翻译需要什么你认为翻译需要什么条件条件?（1）模板：）模板：mRNA；（2）场所：核糖体；）场所：核糖体；（3）能量：）能量：ATP；（4）原料：氨基酸；）原料：氨基酸；（5）酶：）酶：（6）工具：转运）工具：转运RNA。现在学习的是第31页，共34页 请同学们看书本请同学们看书本P67上的图，你上的图，你能从图上得出什么结论？能从图上得出什么结论？一个一个mRNA分子上结合多个核糖体分子上结合多个核糖体，形成的结构称为多聚核糖体。，形成的结构称为多聚核糖体。由于结合了多个核糖体，所以可以由于结合了多个核糖体，所以可以同时合成多条肽链，因此，少量的同时合成多条肽链，因此，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋分子就可以迅速合成出大量的蛋白质。白质。现在学习的是第32页，共34页 通过转录，通过转录，DNA一定的脱氧核苷酸序列一定的脱氧核苷酸序列就形成有一定核糖核苷酸序列就形成有一定核糖核苷酸序列RNA；通过翻译，通过翻译，RNA上的核糖核苷酸序列上的核糖核苷酸序列就形成了有一定氨基酸序列的蛋白质。就形成了有一定氨基酸序列的蛋白质。现在学习的是第33页，共34页DNA(DNA(基因基因)蛋白质蛋白质RNARNA转录转录翻译翻译基基因因指指导导蛋蛋白白质质合合成成的的过过程程现在学习的是第34页，共34页