五、問答題

　　1.提示：①mRNA：蛋白質合成的模板;②tRNA：蛋白質合成的氨基酸運載工具;③核糖體：蛋白質合成的場所;④輔助因子：(a)起始因子—參與蛋白質合成起始復合物形成;(b)延長因子—肽鏈的延伸作用;(c)釋放因子—終止肽鏈合成并從核糖體上釋放出來。

　　2提示：三個突破性工作：①體外翻譯系統(tǒng)的建立;②核糖體結合技術;③核酸的人工合成。

　　3.①密碼子的閱讀方向：密碼的閱讀方向與mRNA的編碼方向一致，從5'→3'。

　�、诿艽a無標點：從起始密碼始到終止密碼止，需連續(xù)閱讀，不可中斷。增加或刪除某個核苷酸會發(fā)生移碼突變。

　�、勖艽a不重疊：組成一個密碼的三個核苷酸只代表一個氨基酸，只使用一次，不重疊使用。

　�、苊艽a的簡并性：在密碼子表中，除Met、Trp各對應一個密碼外，其余氨基酸均有兩個以上的密碼，對保持生物遺傳的穩(wěn)定性具有重要意義。

　　⑤變偶假說：密碼的專一性主要由頭兩位堿基決定，第三位堿基重要性不大，因此在與反密碼子的相互作用中具有一定的靈活性o

　　⑥通用性及例外：地球上的一切生物都使用同一套遺傳密碼，但近年來已發(fā)現某些個別例外現象，如某些哺乳動物線粒體中的UGA不是終止密碼而是色氨酸密碼子。 、

　�、咂鹗济艽a子AUG，同時也代表Met，終止密碼子UAA、UAG、UGA使用頻率不同。

　　4.①mRNA：DNA的遺傳信息通過轉錄作用傳遞給mRNA，mRNA作為蛋白質合成模板，傳遞遺傳信息，指導蛋白質合成。

　�、趖RNA：蛋白質合成中氨基酸運載工具，由于遺傳密碼具有簡并性，大多數氨基酸具有兩個以上密碼子，所以每個氨基酸有不止一個tRNA。氨酰-tRNA合成酶催化氨基酸與相應的tRNA生成氨酰-tRNA，到達核糖體由tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子相互識別，使其所攜帶的氨基酸，參加蛋白質的合成。

　�、踨RNA：核糖體的組分，在形成核糖體的結構和功能上起重要作用，它與核糖體中蛋白質以及其它輔助因子一起提供了翻譯過程所需的全部酶活性。

　　5.催化氨基酸活化的酶稱氨酰-tRNA合成酶，形成氨酰-tRNA，反應分兩步進行：

　�、倩罨� 需Mg2+和Mn2+，由ATP供能，由氨酰-tRNA合成酶催化，生成氨基酸-AMP-酶復合物。

　�、谵D移 在合成酶催化下將氨基酸從氨基酸-AMP-酶復合物上轉移到相應的tRNA上，形成氨酰-tRNA。氨基酸連在tRNA3'末端的腺苷上。

　　6.蛋白質合成可分四個步驟，以大腸桿菌為例：

　�、侔被�酸的活化：游離的氨基酸必須經過活化以獲得能量才能參與蛋白質合成，由氨酰-tRNA合成酶催化，消耗1分子ATP，形成氨酰-tRNA;

　　②肽鏈合成的起始：由起始因子參與，mRNA與30S小亞基、50S大亞基及起始甲酰甲硫氨酰-(fMet-tRNAf)形成70S起始復合物，整個過程需GTP水解提供能量;

　�、垭逆湹难娱L：起始復合物形成后肽鏈即開始延長。首先氨酰-tRNA結合到核糖體的A位，然后，由肽酰轉移酶催化與P位的起始氨基酸或肽�；�形成肽鍵，tRNAf或空載tRNA仍留在P位，最后核糖體沿mRNA5’→3’方向移動一個密碼子距離，A位上的延長一個氨基酸單位的肽酰-tRNA轉移到P位，全部過程需延伸因子EF-Tu、EF-Ts ，能量由GTP提供;

　�、茈逆満铣山K止：當核糖體移至終止密碼UAA、UAG或UGA時，終止因子RF-1、RF-2識別終止密碼，并使肽酰轉移酶活性轉為水解作用，將P位肽酰-tRNA水解，釋放肽鏈，合成終止。

　　7. 提示：①氨基酸與tRNA的專一結合，保證了tRNA攜帶正確的氨基酸;

　�、跀y帶氨基酸的tRNA對mRNA的識別，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子的相互識別，保證了遺傳信息準確無誤地轉譯;

　�、燮鹗家蜃蛹把娱L因子的作用，起始因子保證了只有起始氨酰-tRNA能進入核糖體P位與起始密碼子結合，延伸因子的高度專一性，保證了起始tRNA攜帶的fMet不進入肽鏈內部;

　�、芎颂求w三位點模型的E位與A位的相互影響，可以防止不正確的氨酰-tRNA進入A位，從而提高翻譯的正確性;

　�、菪Ｕ�作用：氨酰-tRNA合成酶和tRNA的校正作用;對占據核糖體A位的氨酰-tRNA的校對;變異校對即基因內校對與基因間校對等多種校正作用可以保證翻譯的正確。

　　8.①起始因子不同：原核為IF-1，IF-2，IF-3，真核起始因子達十幾種;

　　②起始氨酰-tRNA不同：原核為fMet-tRNAf，真核Met-tRNAi;

　　③核糖體不同：原核為70S核糖體，可分為30S和50S兩種亞基，真核為80S核糖體，分40S和60S兩種亞基;

　�、芷鹗紡秃衔锷�成順序不同：原核為(a)30S. mRNA (b)30S.mRNA. fMet-tRNAf (c)70S.mRNA.fMet-tRNAf; 真核為(a)40S.Met-tRNAi (b)40S.mRNA. Met-tRNAi (c)80S.mRNA.Met-tRNAi。

　　9. 提示：①水解修飾;②)肽鍵中氨基酸殘基側鏈的修飾;③二硫鍵的形成;④輔基的連接及亞基的聚合。

　　10. 提示：蛋白質的高級結構是由氨基酸的順序決定的，不同的蛋白質有不同的氨基酸順序，各自按一定的方式折疊而成該蛋白質的高級結構。折疊是在自然條件下自發(fā)進行的，在生理條件下，它是熱力學上最穩(wěn)定的形式，同時離不開環(huán)境因素對它的影響。對于具有四級結構的蛋白質，其亞基可以由一個基因編碼的相同肽鏈組成，也可以由不同肽鏈組成，不同肽鏈可以通過一條肽鏈加工剪切形成，或由幾個不同單順反子mRNA翻譯，或由多順反子mRNA翻譯合成。

　　11.提示：原核細胞：70S核糖體由30S和50S兩個亞基組成;真核細胞：80S核糖體由40S和60S兩個亞基組成。利用放射性同位素標記法，通過核糖體的分離證明之。

　　12.提示：①每三個堿基對應一個氨基酸，除去終止密碼子不編碼氨基酸，因此有：936÷3-1=311個 311×120=37320

　�、诎被�酸活化階段：311×1=311

　　肽鏈合成的起始階段：1

　　肽鏈的延長階段：形成311-1=310個肽鍵 310×2=620

　　肽鏈合成終止階段：1

　　合計：311+1+620+1=933個ATP

　　③311×0.15=46.65nm

　　13.提示：①mRNA的順序：AUGCGUCAUGCUGUAUAG

　�、贒NA模板的順序： CTATACAGCATGACGCAT

　�、�5×2+1+4×2+1=20