‘壹’ DNA复制,转录,翻译所需要的原料都分别是什么
DNA复制原料:4种脱氧核苷酸;转录原料:4种脱氧核苷酸;翻译原料:20种氨基酸。
1、DNA复制是指DNA双链在细胞分裂以前的分裂间期S期进行的复制过程,复制的结果是一条双链变成两条一样的双链,每条双链都与原来的双链一样。这个过程通过边解旋边复制和半保留复制机制得以顺利完成。
2、转录
(1)概念:在细胞核中,以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则,合成RNA的过程。
(2)过程:DNA解旋(需要解旋酶)→游离脱氧核糖核苷酸与DNA一条链上碱基互补配对→RNA新链的延伸→合成的RNA从DNA链上释放,DNA双链恢
转录形成的RNA有三种,mRNA、tRNA、rRNA。
mRNA:携带遗传信息,蛋白质合成的模板
tRNA:转运氨基酸,识别密码子
rRNA:核糖体的组成成分
3、翻译
(1)概念:在细胞质的核糖体上,以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
(2)过程:mRNA与核糖体结合→tRNA与mRNA按照碱基互补配对原则结合并将氨基酸放置于特定位置→相邻氨基酸脱水缩合形成肽链→肽链经剪切、盘曲折叠等加工,形成成熟的蛋白质。
DNA复制的意义是将遗传信息从亲代传给子代,必须保证遗传信息的全面准确,所以细胞中所有的DNA分子均需解旋、复制;转录是基因的表达过程,同一生物体不同细胞中的基因选择性表达,故转录的基本单位是基因,即转录时只是相关基因片段解旋,而非整个DNA分子都解旋。
(1)原核生物翻译过程需要什么物质扩展阅读
DNA复制的特点:
半保留复制:DNA在复制时,以亲代DNA的每一个单链作模板,合成完全相同的两个双链子代DNA,每个子代DNA中都含有一个亲代DNA链,这种现象称为DNA的半保留复制。DNA以半保留方式进行复制,是在1958年由M. Meselson 和 F. Stahl 所完成的实验所证明。
有一定的复制起始点:DNA在复制时,需在特定的位点起始,这是一些具有特定核苷酸排列顺序的片段,即复制起始点(复制子)。在原核生物中,复制起始点通常为一个,而在真核生物中则为多个。
需要引物(primer):DNA聚合酶必须以一段具有3'端自由羟基(3'-OH)的RNA作为引物,才能开始聚合子代DNA链。RNA引物的大小,在原核生物中通常为50~100个核苷酸,而在真核生物中约为10个核苷酸。
‘贰’ 原核生物的翻译过程
氨基酸在核糖体上缩合成多肽链是通过核糖体循环而实现的。此循环可分为肽链合成的起始(intiation),肽链的延伸(elongation)和肽链合成的终止(termination)三个主要过程。原核细胞的蛋白质合成过程以E.coli细胞为例。
肽链合成的起始
1.三元复合物(trimer
complex)的形成核糖体30S小亚基附着于mRNA的起始信号部位,该结合反应是由起始因子3(IF3)介导的,另外有Mg2+的参与。故形成IF3-30S亚基-mRNA三元复合物。0994-1a.jpg
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2.30S前起始复合物(30S
pre-initiation
complex)的形成在起始因子2(IF2)的作用下,甲酰蛋氨酸-起始型tRNA(fMet-tRNA
Met)与mRNA分子中的起始密码子(AUG或GUG)相结合,即密码子与反密码子相互反应。同时IF3从三元复合物脱落,形成30S前起始复合物,即IF2-30S亚基-mRNA-fMet-tRNAMef复合物。此步亦需要fGTP和Mg2+参与。0994-1b.jpg
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3.70S起始复合物(70S
initiation
complex)形成。50S亚基与上述的30S前起始复合物结合,同时IF2脱落,形成70S起始复合物,即30S亚基-mRNA-50S亚基-fMer-tRNA
Met复合物。此时fMet-tRNA
Met占据着50S亚基的肽酰位(peptidyl
site,简称为P位或给位),而50S的氨基酰位(aminoacyl
site,简称为A位或受位)暂为空位。
原核细胞蛋白质合成的起始过程氨基酸活化(fMet-tRNAMet形成)
‘叁’ 原核生物的翻译过程
氨基酸在核糖体上缩合成多肽链是通过核糖体循环而实现的。此循环可分为肽链合成的起始(intiation),肽链的延伸(elongation)和肽链合成的终止(termination)三个主要过程。原核细胞的蛋白质合成过程以E.coli细胞为例。
肽链合成的起始
1.三元复合物(trimer complex)的形成核糖体30S小亚基附着于mRNA的起始信号部位,该结合反应是由起始因子3(IF3)介导的,另外有Mg2+的参与。故形成IF3-30S亚基-mRNA三元复合物。0994-1a.jpg (10353 bytes)
2.30S前起始复合物(30S pre-initiation complex)的形成在起始因子2(IF2)的作用下,甲酰蛋氨酸-起始型tRNA(fMet-tRNA Met)与mRNA分子中的起始密码子(AUG或GUG)相结合,即密码子与反密码子相互反应。同时IF3从三元复合物脱落,形成30S前起始复合物,即IF2-30S亚基-mRNA-fMet-tRNAMef复合物。此步亦需要fGTP和Mg2+参与。0994-1b.jpg (13753 bytes)
3.70S起始复合物(70S initiation complex)形成。50S亚基与上述的30S前起始复合物结合,同时IF2脱落,形成70S起始复合物,即30S亚基-mRNA-50S亚基-fMer-tRNA Met复合物。此时fMet-tRNA Met占据着50S亚基的肽酰位(peptidyl site,简称为P位或给位),而50S的氨基酰位(aminoacyl site,简称为A位或受位)暂为空位。
原核细胞蛋白质合成的起始过程氨基酸活化(fMet-tRNAMet形成)
‘肆’ 原核生物的翻译过程
氨基酸在核糖体上缩合成多肽链是通过核糖体循环而实现的.此循环可分为肽链合成的起始(intiation),肽链的延伸(elongation)和肽链合成的终止(termination)三个主要过程.原核细胞的蛋白质合成过程以E.coli细胞为例.
肽链合成的起始
1.三元复合物(trimer complex)的形成核糖体30S小亚基附着于mRNA的起始信号部位,该结合反应是由起始因子3(IF3)介导的,另外有Mg2+的参与.故形成IF3-30S亚基-mRNA三元复合物.0994-1a.jpg (10353 bytes)
2.30S前起始复合物(30S pre-initiation complex)的形成在起始因子2(IF2)的作用下,甲酰蛋氨酸-起始型tRNA(fMet-tRNA Met)与mRNA分子中的起始密码子(AUG或GUG)相结合,即密码子与反密码子相互反应.同时IF3从三元复合物脱落,形成30S前起始复合物,即IF2-30S亚基-mRNA-fMet-tRNAMef复合物.此步亦需要fGTP和Mg2+参与.0994-1b.jpg (13753 bytes)
3.70S起始复合物(70S initiation complex)形成.50S亚基与上述的30S前起始复合物结合,同时IF2脱落,形成70S起始复合物,即30S亚基-mRNA-50S亚基-fMer-tRNA Met复合物.此时fMet-tRNA Met占据着50S亚基的肽酰位(peptidyl site,简称为P位或给位),而50S的氨基酰位(aminoacyl site,简称为A位或受位)暂为空位.
原核细胞蛋白质合成的起始过程氨基酸活化(fMet-tRNAMet形成)
‘伍’ 原核生物蛋白质翻译的起始过程
1.核糖体大、小亚基的分离起始因子3(initiation factors,IF-3)3和IF-1和核糖体结合,使核糖体大、小亚基分开,以利于mRNA和fMet-tRNA结合到核糖体小亚基上.
2.mRNA与小亚基结合 原核生物中每一个mRNA的5'-端都具有核糖体结合位点,它是位于AUG上游8~13个核苷酸处由4~6个核苷酸组成的富含嘌呤的序列,又称为SD序列.这段序列正好与30S小亚基中的16s rRNA3’端一部分序列互补,因此SD序列又称为核糖体结合位点(ribosomal binding site,RBS).紧接SD序列的小段核苷酸又可以被核糖体小亚基蛋白辨认.原核生物就是靠这种核酸-核酸、核酸-蛋白质之间的辨认结合把mRNA结合到核糖体的小亚基上.该结合反应需IF-3、 IF-1的参与.
3.甲酰甲硫氨酰-tRNA的结合 在IF-2作用下,fMet-tRNA与mRNA分子中的AUG相结合,即密码子与反密码子配对,此步需要GTP和Mg2+参与.
4.核糖体大小亚基结合 fMet -tRNA结合后,IF-3脱离小亚基,随着IF-3的脱落,核糖体50S大亚基与30S小亚基结合形成70S的起始复合物.与此同时GTP水解,IF-1和IF-2脱离起始复合物,甲酰甲硫氨酰-tRNA占据P位,A位是空的,因此与mRNA上第二个密码子对应的氨基酰-tRNA即可进入A位.
‘陆’ 原核生物翻译起始过程
氨基酸在核糖体上缩合成多肽链是通过核糖体循环而实现的。此循环可分为肽链合成的起始(intiation),肽链的延伸(elongation)和肽链合成的终止(termination)三个主要过程。原核细胞的蛋白质合成过程以E.coli细胞为例。
肽链合成的起始
1.三元复合物(trimercomplex)的形成核糖体30S小亚基附着于mRNA的起始信号部位,该结合反应是由起始因子3(IF3)介导的,另外有Mg2+的参与。故形成IF3-30S亚基-mRNA三元复合物。0994-1a.jpg(10353bytes)
2.30S前起始复合物(30Spre-initiationcomplex)的形成在起始因子2(IF2)的作用下,甲酰蛋氨酸-起始型tRNA(fMet-tRNAMet)与mRNA分子中的起始密码子(AUG或GUG)相结合,即密码子与反密码子相互反应。同时IF3从三元复合物脱落,形成30S前起始复合物,即IF2-30S亚基-mRNA-fMet-tRNAMef复合物。此步亦需要fGTP和Mg2+参与。0994-1b.jpg(13753bytes)
3.70S起始复合物(70Sinitiationcomplex)形成。50S亚基与上述的30S前起始复合物结合,同时IF2脱落,形成70S起始复合物,即30S亚基-mRNA-50S亚基-fMer-tRNAMet复合物。此时fMet-tRNAMet占据着50S亚基的肽酰位(peptidylsite,简称为P位或给位),而50S的氨基酰位(aminoacylsite,简称为A位或受位)暂为空位。
原核细胞蛋白质合成的起始过程氨基酸活化(fMet-tRNAMet形成)。
‘柒’ 简述原核生物DNA复制,RNA转录及蛋白质翻译的详细过程。
DNA复制,RNA转录及蛋白质翻译的详细过程:有细胞的生物,都是遵循“DNA自我复制→转录→翻译”的。
遗传物质是一条不与组蛋白结合的环状双螺旋脱氧核糖核酸(DNA)丝,不构成染色体(有的原核生物在其主基因组外还有更小的能进出细胞的质粒DNA)。
在蛋白质合成过程中起重要作用的核糖体散在于细胞质内,核糖体的沉降系数为70S。大部分原核生物有成分和结构独特的细胞壁等等。总之原核生物的细胞结构要比真核生物的细胞结构简单得多。
(7)原核生物翻译过程需要什么物质扩展阅读:
原核生物细胞能进行有氧呼吸。有的原核生物,如硝化细菌、根瘤菌,虽然没有线粒体,但却含有全套的与有氧呼吸有关的酶,这些酶分布在细胞质基质和细胞膜上,因此,这些细胞是可以进行有氧呼吸的。利用细胞膜和细胞质的酶系进行有氧呼吸。
第一个阶段发生的场所在细胞质内,产生的丙酮酸进入三羧酸循环,被彻底氧化生成二氧化碳和水,同时释放大量能量.因其呼吸链组分在细胞膜上,所以主要在细胞膜上进行。
有的原核生物如产甲烷杆菌等,没有与有氧呼吸有关的酶,因此,只能进行无氧呼吸。总之,大多数原核生物能进行有氧呼吸。
‘捌’ 原核生物蛋白质翻译的起始过程
原核生物的蛋白质生物合成
氨基酸在核糖体上缩合成多肽链是通过核糖体循环而实现的。此循环可分为肽链合成的起始(intiation),肽链的延伸(elongation)和肽链合成的终止(termination)三个主要过程。原核细胞的蛋白质合成过程以e.coli细胞为例。
肽链合成的起始
1.三元复合物(trimer
complex)的形成核糖体30s小亚基附着于mrna的起始信号部位,该结合反应是由起始因子3(if3)介导的,另外有mg2+的参与。故形成if3-30s亚基-mrna三元复合物。
2.30s前起始复合物(30s
pre-initiation
complex)的形成在起始因子2(if2)的作用下,甲酰蛋氨酸-起始型trna(fmet-trna
met)与mrna分子中的起始密码子(aug或gug)相结合,即密码子与反密码子相互反应。同时if3从三元复合物脱落,形成30s前起始复合物,即if2-30s亚基-mrna-fmet-trnamef复合物。此步亦需要fgtp和mg2+参与。
3.70s起始复合物(70s
initiation
complex)形成。50s亚基与上述的30s前起始复合物结合,同时if2脱落,形成70s起始复合物,即30s亚基-mrna-50s亚基-fmer-trna
met复合物。此时fmet-trna
met占据着50s亚基的肽酰位(peptidyl
site,简称为p位或给位),而50s的氨基酰位(aminoacyl
site,简称为a位或受位)暂为空位。
原核细胞蛋白质合成的起始过程氨基酸活化(fmet-trnamet形成)
关于原核细胞蛋白质生物合成的起始过程讨论以下几点:
1.核糖体亚基(30s和50s):70s核糖体颗粒必须解离为亚基,才能参与形成30s前起始复合物及70s起始复合物,if3除具有形成三元复合物活性外,也具有使70s核糖体颗粒解离为30s和50s亚基的作用,即解离因子活性(disassociation
factor
activity)。
2.if:用高浓度的盐(如0.5mol/lkcl)洗涤核糖体,可使核糖体解离为亚基,但这些核糖体亚基在蛋白质生物合成的起始阶段没有活性。后来从盐洗涤液中分离出三种蛋白质因子,当把这三种因子加入盐洗过的核糖体后,核糖体再现了活性,故将这三种蛋白质因子依次命名为if1、if2和if3.在70s起始复合物形成后,无任何if与之结合。if的生物学活性见下表。值得一提的是if1无特异功能,仅具有加强if2和if3的活性作用,这种广泛的效应亦称为基因多效性。
参考资料:www.37c.com.cn/..._3.htm