生物化学课件本四13教学提纲.ppt

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1、生物化学课件本四13一一 蛋白质合成体系蛋白质合成体系mRNA 遗传密码核糖体tRNA信息语言转换的字典工厂原料运输1 遗传密码遗传密码 3 3个碱基编码个碱基编码1 1个氨基酸，称为密码子（个氨基酸，称为密码子（codoncodon）或）或三联体密码。三联体密码。起始密码子：起始密码子：AUGAUG 终止密码子：终止密码子：UAAUAA、UGAUGA、UAGUAGmRNA：4种核苷酸 20种氨基酸数学推算：43=64实验证实：三联体密码遗传密码的基本特点：遗传密码的基本特点：1 1 无标点无标点 （开放读码框架）（开放读码框架）2 2 一般不重叠一般不重叠3 3 具有简并性具有简并性 一种氨

2、基酸具有几个不同的密码子一种氨基酸具有几个不同的密码子4 4 密码子第三位碱基具有较小的专一性密码子第三位碱基具有较小的专一性5 5 摆动性摆动性6 6 通用性通用性n n摆动性n n多顺反子多顺反子mRNAmRNA 原核生物的一个原核生物的一个mRNAmRNA分子往往为功能相分子往往为功能相关的几种蛋白质编码。关的几种蛋白质编码。n n单顺反子单顺反子mRNAmRNA真核生物的真核生物的mRNAmRNA通常只为一条多肽通常只为一条多肽链编码。链编码。n n密码的阅读方向：密码的阅读方向：5 35 3n n起始密码子：起始密码子：AUGAUGn nSDSD序列序列n n5 5 端帽子端帽子2

3、核糖体核糖体核糖体是蛋白质合成的部位。（1）组成 由由2 2个大小不同的亚基组成个大小不同的亚基组成 50S 50S大亚基大亚基 23SrRNA 23SrRNA，5SrRNA5SrRNA原核生物原核生物 70S 36 70S 36种蛋白质种蛋白质 30S 30S小亚基小亚基 16SrRNA 16SrRNA，2121种蛋白质种蛋白质 真核生物核糖体真核生物核糖体 60S 60S大亚基大亚基 28SrRNA 28SrRNA，5.8SrRNA5.8SrRNA，5SrRNA5SrRNA80S 4980S 49种蛋白质种蛋白质 40S 40S小亚基小亚基 18SrRNA 18SrRNA，3333种蛋白质

4、种蛋白质（2）功能3个tRNA结合位点 肽酰-tRNA结合位（P位）氨酰-tRNA结合位（A位）脱肽酰-tRNA结合位（E位）3 tRNAtRNAtRNA分子上与多肽合成有关的位点至少有分子上与多肽合成有关的位点至少有4 4个：个：3 3端端-CCA-CCA上的氨基酸接受位点；上的氨基酸接受位点；识别氨酰识别氨酰-tRNA-tRNA合成酶的位点；合成酶的位点；核糖体识别位点；核糖体识别位点；反密码子位点反密码子位点二二 蛋白质的合成过程蛋白质的合成过程翻译翻译 translation translation复杂复杂 需要约需要约300300种生物大分子种生物大分子分分5 5个阶段个阶段 氨基酸

5、的活化氨基酸的活化 活化氨基酸的转运活化氨基酸的转运 肽链合成的起始肽链合成的起始 肽链合成的延长肽链合成的延长 肽链合成的终止肽链合成的终止http:/ N端端 C C端端mRNAmRNA上翻译的方向上翻译的方向:5 5端端 3 3端端 1 氨基酸的活化氨基酸的活化氨酰-tRNA合成酶 AA+ATP AA+ATP 氨酰氨酰-AMP-AMP-酶酶+PPi+PPiAAAA的的-COOH-COOH连接到连接到AMPAMP上的上的5-5-磷酸上。磷酸上。氨酰-tRNA合成酶具有高度专一性。2 活化氨基酸的转运活化氨基酸的转运 氨酰氨酰-AMP-AMP-酶复合物在氨酰酶复合物在氨酰-tRNA-tRNA

6、合成酶的催化合成酶的催化下，将活化了的氨酰基转移到相应的下，将活化了的氨酰基转移到相应的tRNAtRNA分子上，分子上，形成氨酰形成氨酰-tRNA-tRNA。氨酰-tRNA合成酶：活化、转运3 肽链合成的起始肽链合成的起始（1 1）起始密码子）起始密码子 通常为通常为AUGAUG（2 2）起始）起始AAAA、起始、起始tRNAtRNA 原核生物原核生物 甲酰甲硫氨酸甲酰甲硫氨酸 fMet fMet tRNA tRNAf f（3）起始过程 形成起始复合物形成起始复合物 起始因子（起始因子（IFIF）4 肽链合成的延长肽链合成的延长70S起始复合物 进位进位 转肽转肽 移位移位 延长因子（延长因子

7、（EFEF）n n进位n n转肽n n移位5 肽链合成的终止肽链合成的终止识别终止密码子识别终止密码子（UAAUAA、UAGUAG、UGAUGA）释放因子（释放因子（RFRF）真核生物的蛋白质合成过程与原核生物大致相同与原核生物大致相同不同之处：不同之处：起始起始AAAA为为MetMet 起始因子、延长因子和终止因子起始因子、延长因子和终止因子三三 蛋白质合成后的加工蛋白质合成后的加工 由mRNA翻译出来的多肽链，一般要经过各种方式的“加工处理”，才能转变成为有一定生物学功能的蛋白质。n nNN端甲酰基或端甲酰基或NN端氨基酸的切除端氨基酸的切除n n信号肽的切除信号肽的切除n n氨基酸的修饰

8、氨基酸的修饰n n二硫键的形成二硫键的形成n n糖链的链接糖链的链接n n蛋白质的剪切蛋白质的剪切n n辅基的附加辅基的附加n n多肽链的正确折叠多肽链的正确折叠 分子伴侣（监护蛋白）分子伴侣（监护蛋白）四四 蛋白质合成所需要的能量蛋白质合成所需要的能量n n约占全部生物合成反应总耗能量的约占全部生物合成反应总耗能量的90%90%。n n由由ATPATP和和GTPGTP提供。提供。n n每形成一个肽键至少需要每形成一个肽键至少需要4 4个高能键。个高能键。五五 蛋白质的定向转运蛋白质的定向转运信号肽理论六六 蛋白质合成的抑制剂蛋白质合成的抑制剂原核生物：氯霉素、四环素、土霉素、链霉素原核生物：

9、氯霉素、四环素、土霉素、链霉素真核生物：亚胺环己酮、放线菌酮、白喉毒素真核生物：亚胺环己酮、放线菌酮、白喉毒素嘌呤霉素嘌呤霉素干扰素干扰素n n寡肽的生物合成n n在核糖体上合成，需要模板；n n由多酶体系合成，不需要模板。第十二章第十二章 物质代谢的相互联系和调节控制物质代谢的相互联系和调节控制n n物质代谢的相互联系n n代谢的调节 分子水平的调节分子水平的调节 细胞水平的调节细胞水平的调节 多细胞整体水平的调节多细胞整体水平的调节 激素激素 神经系统神经系统n n相互联系n n错综复杂n n代谢调节代谢调节一一 物质代谢的相互联系和调节控制物质代谢的相互联系和调节控制 细胞内，糖、脂肪、

10、蛋白质、核酸四种生物大分细胞内，糖、脂肪、蛋白质、核酸四种生物大分子物质的代谢是相互联系的。子物质的代谢是相互联系的。它们的代谢途径交叉形成网络，通过共同的中间它们的代谢途径交叉形成网络，通过共同的中间代谢物使各代谢途径得以沟通，形成经济有效、运代谢物使各代谢途径得以沟通，形成经济有效、运转良好的代谢网络。转良好的代谢网络。其中三个最关键的中间代谢物是：其中三个最关键的中间代谢物是：G-6-PG-6-P、丙酮、丙酮酸、乙酰酸、乙酰CoACoA。（一）糖代谢与蛋白质代谢的相互关系1 1 糖糖 蛋白质蛋白质2 2 蛋白质蛋白质 糖糖糖与蛋白质之间糖与蛋白质之间可以相互转变。可以相互转变。吃的是草，

11、挤出来的是奶吃的是草，挤出来的是奶（二）脂肪代谢与蛋白质代谢的关系1 1 脂肪合成蛋白质的可能性是有限的。脂肪合成蛋白质的可能性是有限的。2 2 蛋白质蛋白质 脂肪脂肪 间接间接脂肪与蛋白质之间可以相互转变，脂肪与蛋白质之间可以相互转变，但脂肪转变为蛋白质的可能性是但脂肪转变为蛋白质的可能性是有限的。有限的。只吃瘦肉能减肥吗？只吃瘦肉能减肥吗？（三）糖代谢与脂肪代谢的相互关系1 1 糖糖 脂肪脂肪2 2 脂肪脂肪 糖糖糖类物质与脂肪可以相互转变。糖类物质与脂肪可以相互转变。北京填鸭北京填鸭（四）核酸代谢与糖、脂肪及蛋白质代谢的相互关系（四）核酸代谢与糖、脂肪及蛋白质代谢的相互关系1 1 核酸是

12、重要的遗传物质；许多核苷酸在代谢中起重核酸是重要的遗传物质；许多核苷酸在代谢中起重要作用。要作用。2 2 核酸本身的合成，又受到其他物质的作用和控制。核酸本身的合成，又受到其他物质的作用和控制。二二 代谢的调节代谢的调节 就整个生物界来说，代谢的调节是在就整个生物界来说，代谢的调节是在3 3个不同水平个不同水平上进行的。上进行的。分子水平的调节分子水平的调节细胞水平的调节细胞水平的调节 最基本的调节方式最基本的调节方式多细胞整体水平的调节多细胞整体水平的调节 激素水平的调节激素水平的调节 神经水平的调节神经水平的调节 较高级，但以前两者为基础较高级，但以前两者为基础（一）分子水平的调节（一）分

13、子水平的调节酶水平的调节2 2种方式种方式 酶的别构效应酶的别构效应 酶活性的调节酶活性的调节 共价修饰共价修饰 酶浓度的调节酶浓度的调节 基因表达调节基因表达调节1 酶活性的调节（1）反馈调节反馈抑制（负反馈）反馈抑制（负反馈）反馈激活（正反馈）反馈激活（正反馈）前馈前馈（2）别构效应 通过改变酶的构象而改变其活力的调节方式。别构激活剂 别构效应物 别构抑制剂（3）共价修饰 通过其他酶对其肽链上某些基团进行共价修饰，通过其他酶对其肽链上某些基团进行共价修饰，使酶处于活性或无活性的互变状态，从而调节酶的使酶处于活性或无活性的互变状态，从而调节酶的活性。活性。级联放大作用级联放大作用2 基因表达

14、的调节 酶合成的调节酶合成的调节 酶的诱导生成作用酶的诱导生成作用 乳糖操纵子乳糖操纵子 酶生成的阻遏作用酶生成的阻遏作用 酶降解的调节酶降解的调节乳糖操纵子乳糖操纵子（Lactose operon）i p o z y a i p o z y a 调节基因调节基因 控制位点控制位点 结构基因结构基因（二）细胞水平的调节 酶在细胞内的集中存在与隔离分布，实现了细胞酶在细胞内的集中存在与隔离分布，实现了细胞结构对代谢途径的分隔控制。结构对代谢途径的分隔控制。（三）多细胞整体水平的调节此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢