41基因指导蛋白质合成.ppt
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1、蛋白质是生命活动的蛋白质是生命活动的_者和者和_者者性状的形成离不开性状的形成离不开_(_(特别是酶特别是酶) )的作用的作用_控制生物体的性状控制生物体的性状基因基因_蛋白质蛋白质_来来_性状!性状!体现体现承担承担蛋白质蛋白质基因基因通过指导通过指导的合成的合成控制控制_指导蛋白质的合成指导蛋白质的合成基因是有基因是有_的的_片段;片段; DNA DNA 主要存在于主要存在于_中,而蛋白质的合成是在中,而蛋白质的合成是在_中进行的。中进行的。基因基因遗传效应遗传效应DNADNA细胞核细胞核细胞质细胞质DNADNA主要在细主要在细胞核中胞核中蛋白质的合成蛋白质的合成在在细胞质细胞质里进行里进
2、行控制控制通过通过RNARNAGU UAU U A U CRNA与与DNA的区别的区别DNARNA结构结构基本单位基本单位五碳糖五碳糖碱基碱基通常是双链结构通常是双链结构脱氧核苷酸脱氧核苷酸A、G、C、T脱氧核糖脱氧核糖通常是单链结构通常是单链结构核糖核苷酸核糖核苷酸核糖核糖A、G、C、U功能功能分布分布编码复制遗传信息,编码复制遗传信息,控制蛋白质的合成控制蛋白质的合成传递遗传信息,并通过传递遗传信息,并通过蛋白质表达出来蛋白质表达出来细胞核,线粒体,细胞核,线粒体,叶绿体等叶绿体等细胞质基质细胞质基质mRNAmRNA信使信使tRNAtRNA转运转运rRNArRNA核糖体核糖体蛋白质蛋白质r
3、RNArRNA核糖体核糖体tRNAtRNAmRNAmRNARNA种类mRNAmRNA为什么叫做信使为什么叫做信使RNARNA?它是谁的信使?它是谁的信使? RNARNA是由基本单位是由基本单位核苷酸连接而成,跟核苷酸连接而成,跟DNADNA一一样能储存遗传信息;样能储存遗传信息; RNARNA一般为单链,比一般为单链,比DNADNA短,能通过核孔,从细胞短,能通过核孔,从细胞核转移到细胞质中核转移到细胞质中; RNARNA与与DNADNA的关系中,也遵循的关系中,也遵循“碱基互补配对原碱基互补配对原则则”; 因此以因此以mRNAmRNA为媒介可将遗传信息传递到细胞质中。为媒介可将遗传信息传递到
4、细胞质中。为什么为什么mRNAmRNA适于作适于作DNADNA的信使?的信使?因为它是遗传信息的传递者,所以叫做信使因为它是遗传信息的传递者,所以叫做信使RNARNA。它是。它是DNADNA的信使。的信使。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一、遗传信息的转录一、遗传信息的转录(1 1)概念:)概念:(2 2)实质:)实质: 从从DNADNA转移到了转移到了mRNAmRNA(3 3)场所:)场所: 指以指以DNADNA的一条链为模板,按照的一条链为模板,按照 碱基互补配对原则,合成碱基互补配对原则,合成mRNAmRNA的过程的过程遗传信息遗传信息主要在细
5、胞核中主要在细胞核中ACGTG T TT ADNA的平面结构图TG C AC A A A T A AG GC CA AG GA AC CG GG GU UU UU UDNADNA游游离离的的核核糖糖核核苷苷酸酸以以DNADNA的一条链为模板合成的一条链为模板合成mRNAmRNARNA RNA 聚合酶聚合酶T TG G C C A AC C A AA A A A T T 思考:与思考:与DNADNA复制的异同点?复制的异同点?T TG G C C A AC C A A A A A A T T A AG GC CG GA AC CG GG GU UU UA A 组成组成 m mRNA RNA 的核
6、糖核苷酸一个个连接起来的核糖核苷酸一个个连接起来注意碱基配对规律注意碱基配对规律T TG G C C A AC C A A A A A A T T A AG GC CG GA AC CG GG GU UU UA A U UTG C AC A A A T GCGACGGUUA UGTG C AC A A A T GCGACGUUGA UGTG C AC A A A T GCGACGUGA UGUTG C AC A A A T GCGACGUGA UGUTG C AC A A A T GCGACGGA UGU UTG C AC A A A T GCGACGGA UGU UATG C AC A A
7、A T GCGCGGA UGU UA UTG C AC A A A T GGCGGA UGU UA U CTG C AC A A A T GGCGGA UGU UA U C形成的形成的 mRNA mRNA 链,链,DNADNA上的遗传信息就传递到上的遗传信息就传递到mRNAmRNA上上mRNAmRNADNADNATG C AC A A A T ACGUG U UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核 核 孔DNAmRNA在细胞核中合成AG T AC A A A T UCAUG U UUAmRNA 细胞质细胞质 细胞核 核孔DNAmRNA通过核孔进入细胞质ACGUG U UUAmRNA转录小结转录小
8、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: :主要细胞核主要细胞核DNADNA的一条链(有意义链)的一条链(有意义链)四种四种核糖核苷酸核糖核苷酸(A(A、G G、C C、U U)需要酶和需要酶和ATPATP单链的单链的RNARNA边边解旋边转录解旋边转录碱基碱基互补配对原则(互补配对原则(A=UA=U,G=CG=C) RNA聚合酶聚合酶GACUGACUATGCATGCDNAACGTTGCADNAUCAG解旋解旋UCAGUACUGmRNA方向方向UACUGmRNADNARNA 转转 录录 图图 解解复旋复旋ATGCATGCACGTTGCAT
9、CAGAGTCATGCATCGATGCATCG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主要细胞核主要细胞核主要细胞核主要细胞核完全解旋完全解旋只解有只解有遗传效应片段遗传效应片段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四种脱氧核苷酸脱氧核苷酸四种四种核糖核苷酸核糖核苷酸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
10、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个个信使信使RNA 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。仍是碱基序列,而不是蛋白质。那么,那么,RNARNA上的碱基序列如何能决定蛋白质中氨基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?酸的种类、数量和排列顺序呢?mRNAmRNA如何将信息如何将信息翻译成蛋白质?翻译成蛋白质?二、遗传信息的翻译二、遗传信息的翻译 遗传学上把以遗传学上把以信使信使RNARNA为模板,合成具有为模板,合成具有一定氨基一定氨基酸顺序酸顺序的蛋白质的过程
11、叫做的蛋白质的过程叫做翻译翻译。 l DNA DNA和和RNARNA都只含有都只含有4 4种种碱基,而组成碱基,而组成生物体蛋白质的氨基酸有生物体蛋白质的氨基酸有2020种种。这。这4 4种碱基种碱基是怎样决定蛋白质的是怎样决定蛋白质的2020种氨基酸的?种氨基酸的?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? 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碱基能决定多少种氨基酸?种氨基酸? 如果如果2 2个碱基编码一个氨基酸,最多能编码多少种个碱基编码一个氨基酸,最多能编码多少种氨基酸?氨基酸? 一个氨基酸的编码至少需要多少个碱基,才足以组一
12、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合出构成蛋白质的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 密码子密码子 密码子密码子 密码子密码子UCAUG A UUAmRNA 密码子:密码子:mRNAmRNA上决定氨基酸的上决定氨基
13、酸的三个相邻三个相邻的的碱基。碱基。 密码子密码子 密码子由哪几种碱基组成?密码子由哪几种碱基组成?运载工具运载工具:转运转运 RNARNA(tRNAtRNA) )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ACGUG A UUAmRNA细胞质中的mRNAAG T AC AA A T UCAUGUUUAACGUG 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ACGUG A UUA 两个氨基酸分子
14、缩合肽键肽键AUG异亮氨酸AG T AC AA A T UCAUGUUUAU A C甲硫氨酸AC U天冬氨酸 一个个氨基酸分子缩合成链状结构UCAUG A UUAAG T AC AA A T UCAUGUUUA甲硫氨酸AC U天冬氨酸AUG异亮氨酸UCAUG 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AG T AC AA A T UCAUGUUUAUCAUG 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 多肽链合成之后,从核糖体中脱离,多肽链合成之后,从核糖体中脱离,再经过盘
15、曲折叠形成一定空间结构,最再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。终形成具有一定功能的蛋白质分子。信息传递信息传递DNADNA上的遗传信上的遗传信息(脱氧核苷酸息(脱氧核苷酸的排列顺序)的排列顺序)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(特定蛋白质(特定的氨基酸顺序)的氨基酸顺序)1. 1.翻译的场所:翻译的场所: 2. 2.翻译时的模板:翻译时的模板:3. 3.翻译的原料:翻译的原料:4. 4.翻译的起始密码有翻译的起始密码有: : 个,终止密码有个,终止密码有: : 个个5. 5.决定氨基酸
16、的密码子决定氨基酸的密码子 种。种。6. 6.翻译时的碱基配对:翻译时的碱基配对:7. 7.肽链由各相邻的氨基酸通过肽链由各相邻的氨基酸通过 连接形成。连接形成。8. 8.翻译的条件:翻译的条件: 3 3 6161肽键肽键2 2 C A U GmRNA mRNA t RNA t RNA G C U A细胞质的核糖体细胞质的核糖体mRNAmRNA合成蛋白质的合成蛋白质的2020种氨基酸种氨基酸酶,酶,ATPATP,模板、原料,模板、原料翻译小结翻译小结阶段阶段项目项目转录(有解旋转录(有解旋)翻译(无解旋)翻译(无解旋)定义定义场所场所模板模板遗传信息传遗传信息传递的方向递的方向原料原料产物产物
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- 41 基因 指导 蛋白质 合成
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