核酸化學(xué)與代謝-RNA的轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)的合成

第四單元核酸化學(xué)與代謝

——RNA的轉(zhuǎn)錄與蛋白質(zhì)的合成新疆農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院主講：劉利群生物化學(xué)一、基因的表達(dá)方式二、RNA的種類與轉(zhuǎn)錄三、遺傳密碼與蛋白質(zhì)的合成教學(xué)目標(biāo)生物呈現(xiàn)多樣性生物呈現(xiàn)多樣性性狀的直接體現(xiàn)者？蛋白質(zhì)性狀的最終決定者？基因(一)RNA的結(jié)構(gòu)當(dāng)生物體內(nèi)只有RNA時，它是遺傳物質(zhì)；當(dāng)細(xì)胞中含有DNA時，RNA主要是負(fù)責(zé)DNA遺傳信息的翻譯和轉(zhuǎn)錄。DNARNA脫氧核糖核糖DNA脫氧核糖核酸RNA核糖核酸主要存在部位結(jié)構(gòu)基本單位堿基五碳糖無機(jī)酸雙鏈單鏈脫氧核苷酸核糖核苷酸AGCTAGCU脫氧核糖核糖磷酸磷酸DNA與RNA比較細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)為什么RNA適于作DNA的信使？RNA遵循“堿基互補(bǔ)配對原則”，以RNA為媒介可將遺傳信息傳遞到細(xì)胞質(zhì)中。

RNA由基本單位——核苷酸連接而成，也可以儲存遺傳信息；RNA能通過核孔，從細(xì)胞核轉(zhuǎn)移到細(xì)胞質(zhì)。RNA的種類信使RNA(mRNA)核糖體RNA(rRNA)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA(tRNA)將DNA的遺傳信息轉(zhuǎn)錄下來，以遺傳密碼的形式傳遞至細(xì)胞質(zhì)的核糖體上，成為蛋白質(zhì)合成的模板。氨基酸的運(yùn)載工具。（一種轉(zhuǎn)運(yùn)RNA只能識別和轉(zhuǎn)運(yùn)一種氨基酸。核糖體的組成部分DNA的遺傳信息是怎么傳給mRNA的？1、轉(zhuǎn)錄的概念：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成mRNA的過程。DNA的平面結(jié)構(gòu)圖AGTACAAATTCATGATTA轉(zhuǎn)錄的過程以DNA的一條鏈為模板合成RNADNA游離的核糖核苷酸AGT

ACAAAT

UUGGACUGCUGAAGT

ACAAAT

AGCUGACGGUUU

DNA與RNA的堿基互補(bǔ)配對：A——U；T——C；C——G；T—ARNA聚合酶AGT

ACAAAT

AGCGACGGUUUU

組成

RNA的核糖核苷酸一個個連接起來AGT

ACAAAT

GCGACGGUUUUAAGTACAAATGCGACGUGUUAUAGTACAAATGCGACGGUUAUUAG

T

AC

AA

A

T

GGCGGUUAUUAUCAGTACAAATGGCGGUUAUUAUC形成的

mRNA鏈，DNA上的遺傳信息就傳遞到mRNA上RNADNA2.場所：主要在細(xì)胞核3.過程：4步:解旋、堿基互補(bǔ)配對、連接、釋放4.條件模板：酶：原料：能量：5.結(jié)果：1、轉(zhuǎn)錄的概念：在細(xì)胞核中，以DNA的一條鏈為模板，合成mRNA的過程。小結(jié)DNA的一條鏈游離的四種核糖核苷酸ATPDNA解旋酶、RNA聚合酶等形成一條mRNA一、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄AG

T

AC

AA

A

T

UCAUGUUUAmRNA

細(xì)胞質(zhì)

細(xì)胞核mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)核孔轉(zhuǎn)錄與DNA分子復(fù)制的區(qū)別

復(fù)制

轉(zhuǎn)錄時間場所原料模板條件配對原則特點(diǎn)產(chǎn)物意義有絲分裂間期和減數(shù)第一次分裂間期生長發(fā)育過程主要在細(xì)胞核，少部分在線粒體和葉綠體T—A、G—CA—U、C—G邊解旋邊復(fù)制、半保留復(fù)制邊解旋邊轉(zhuǎn)錄兩個雙鏈DNA分子一條單鏈mRNA復(fù)制遺傳信息，使遺傳信息從親代傳給子代傳遞遺傳信息，為翻譯做準(zhǔn)備四種脫氧核苷酸四種核糖核苷酸DNA的兩條鏈DNA中的一條鏈模板、原料、ATP、酶UCAUGAUUAmRNA

密碼子密碼子：遺傳學(xué)上把信使RNA（mRNA）上決定一個氨基酸的3個相鄰的堿基叫做一個密碼子。

密碼子密碼子密碼子思考與討論1...AUGGAAGCAUGUCCGAGCAAGCCG..

甲硫氨酸谷氨酸丙氨酸半胱氨酸脯氨酸絲氨酸賴氨酸脯氨酸密碼子總數(shù)是

種，但決定氨基酸的密碼子是

種。所有生物用的密碼本是

的。6164一種密碼子決定一種氨基酸，但一種氨基酸可以由

不同的密碼子決定。

1種或多種相同遺傳密碼的特性：1、編碼性：有3個終止密碼，沒有對應(yīng)的氨基酸，所以，在64個遺傳密碼中，能決定氨基酸的遺傳密碼子只有61個。2、通用性：地球上幾乎所有的生物共用一套密碼子表。3、簡并性與擺動性：一種氨基酸有兩種以上的密碼子的情況稱作簡并性。也就是第三個堿基的專一性不強(qiáng)，稱作擺動性。4、連續(xù)性：密碼子之間沒有標(biāo)點(diǎn)符號tRNA——“搬運(yùn)工”

游離在細(xì)胞質(zhì)中的氨基酸，是怎樣運(yùn)送到合成蛋白質(zhì)的“生產(chǎn)線----核糖體”上？ACU

天門冬酰氨一共有多少種tRNA?反密碼子與密碼子相互配對,轉(zhuǎn)運(yùn)的氨基酸由配對的密碼子決定每種tRNA只能識別并轉(zhuǎn)運(yùn)一種特定的氨基酸!決定氨基酸的密碼子有61種,所以tRNA

有61種密碼子與反密碼子AAU亮氨酸ACU天冬氨酸一種tRNA只能攜帶一種氨基酸?一種氨基酸只能由一種tRNA攜帶?AUG異亮氨酸UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸核糖體UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸肽鍵UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸肽鍵UCAUGAUUAAAU亮氨酸ACU天門冬氨酸AUG異亮氨酸UCAUGAUUAAAUACUAUG亮氨酸天門冬氨酸異亮氨酸A—C—U—G—G—A—U—C—UmRNAtRNAU–G–AC–C–UA–G–A蘇氨酸——甘氨酸——絲氨酸轉(zhuǎn)錄翻譯蛋白質(zhì)密碼子ACUGGAUCUDNAA—C—T—G—G—A—T—C—TT—G—A—C—C—T—A—G—A肽鍵肽鍵轉(zhuǎn)錄、翻譯與DNA復(fù)制的比較場所模板原料產(chǎn)物遺傳信息傳遞方向DNA復(fù)制：DNADNA轉(zhuǎn)