《现代分子生物学》课程教学课件（PPT讲稿）第四章 生物信息的传递（下）从mRNA到蛋白质（4.1 遗传密码——三联子 4.2 tRNA 4.3 核糖体）

第四章 生物信息的传递（下） 从mRNA到蛋白质 蛋白质是生物信息通路上的终产物，一个活细胞在任何发育 阶段都需要数千种不同的蛋白质。因此，活细胞内时刻进行 着各种蛋白质的合成、修饰、运转和降解反应

1 第四章 生物信息的传递（下） 从mRNA到蛋白质 蛋白质是生物信息通路上的终产物，一个活细胞在任何发育 阶段都需要数千种不同的蛋白质。因此，活细胞内时刻进行 着各种蛋白质的合成、修饰、运转和降解反应

第四章生物信息的传递（下） 一从mRNA到蛋白质 ses Only in all Living Cells Protein ower Life Forms 丛元z>到蛋白质 传递的下半部分 DNA RNA 即翻译 本章将介绍生物信息的 Biological Information Flow 2

2 第四章 生物信息的传递（下） ——从mRNA 到蛋白质 本 章 将 介 绍 生 物 信 息 的 传 递 的 下 半 部 分 ， 即 翻 译 —— 从mRNA 到 蛋 白 质

第四章生物信息的传递（下〉 蛋白质是生物信息通路上的终产物，一个活 细胞在任何发育阶段都需要数千种不同的蛋白质。 因此，活细胞内时刻进行着各种蛋白质的合成、 修饰、运转和降解反应。 翻译(translation)是指将mRNA链上的核苷酸 从一个特定的起始位点开始，按每3个核苷酸代 表一个氨基酸的原则，依次合成一条多肽链的过 程。 3

3 第四章 生物信息的传递（下） 蛋白质是生物信息通路上的终产物，一个活 细胞在任何发育阶段都需要数千种不同的蛋白质。 因此，活细胞内时刻进行着各种蛋白质的合成、 修饰、运转和降解反应。 翻译(translation)是指将mRNA链上的核苷酸 从一个特定的起始位点开始，按每3个核苷酸代 表一个氨基酸的原则，依次合成一条多肽链的过 程

第四章生物信息的传递（下） 。在翻译过程中： -核糖体(ribosome)是蛋白质合成的场所。 -mRNA(messenger RNA)是蛋白质合成的模板。 -转移RNA(transfer RNA,tRNA)是模板与氨基 酸之间的接合体。 -在合成的各个阶段有许多蛋白质、酶和其他生 物大分子参与。 4

4 第四章 生物信息的传递（下） • 在翻译过程中： – 核糖体(ribosome)是蛋白质合成的场所。 – mRNA(messenger RNA)是蛋白质合成的模板。 – 转移RNA(transfer RNA，tRNA)是模板与氨基 酸之间的接合体。 – 在合成的各个阶段有许多蛋白质、酶和其他生 物大分子参与

第三章生物信息的传递（下） ·翻译过程的特点： 一蛋白质合成是一个需能反应，要有各种高能化 合物的参与。细胞用来进行合成代谢的总能量 的90%消耗在蛋白质合成过程中。 -在真核生物细胞核内合成的mRNA,要运送到 细胞质，才能翻译生成蛋白质。 -蛋白质合成速度很高。大肠杆菌只需要5s就能 合成一条由100个氨基酸组成的多肽。 5

5 第三章 生物信息的传递（下） • 翻译过程的特点： – 蛋白质合成是一个需能反应，要有各种高能化 合物的参与。细胞用来进行合成代谢的总能量 的90%消耗在蛋白质合成过程中。 – 在真核生物细胞核内合成的mRNA，要运送到 细胞质，才能翻译生成蛋白质。 – 蛋白质合成速度很高。大肠杆菌只需要5s就能 合成一条由100个氨基酸组成的多肽

第四章生物信息的传递（下） ·第一节遗传密码 Ribosome mRNA ·第二节tRNA Ribosome receptor ·第三节核糖体 Signal sequence Cytoplasm (Start transfer peptide) ·第四节蛋白质 合成机制 ER Lumen Protein translocator 。第五节蛋白质 转运机制 6

6 第四章 生物信息的传递（下） • 第一节 遗传密码 • 第二节 tRNA • 第三节 核糖体 • 第四节 蛋白质 合成机制 • 第五节 蛋白质 转运机制

4.1遗传密码一三联子 ·三联子密码及其破译 ·遗传密码的性质 7

7 4.1 遗传密码——三联子 • 三联子密码及其破译 • 遗传密码的性质

4.1遗传密码一三联子 ·所谓翻译 。是指将RNA链上的核苷酸从一个特定的起始位点 开始，按每3个核苷酸代表一个氨基酸的原则，依 次合成一条多肽链的过程。这3个核苷酸就是一个 密码子。 ·翻译从起始密码子AUG开始，沿mRNA5'→3'方 向连续阅读密码子，直至终止密码子为止，生成一 条具有特定序列的多肽链—蛋白质。 8

8 4.1 遗传密码——三联子 • 所谓翻译 • 是指将mRNA链上的核苷酸从一个特定的起始位点 开始，按每3个核苷酸代表一个氨基酸的原则，依 次合成一条多肽链的过程。这3个核苷酸就是一个 密码子。 • 翻译从起始密码子AUG开始，沿mRNA 5'→3' 方 向连续阅读密码子，直至终止密码子为止，生成一 条具有特定序列的多肽链——蛋白质

H OOC-C-NH3氨基酸 R 氨基酸结合位点 tKA转接子 ddA同A C UA G U C G O mRNA mRNA上的遗传密码三联了 Crick关于tRNA分子破译mRNA遗传密码三联子的 原始构想

9 Crick关于tRNA分子破译mRNA遗传密码三联子的 原始构想

4.1.1三联子密码及其破译 ·因为mRNA中只有4种核苷酸，而蛋白质中有20种氨 基酸，以一种核苷酸代表一种氨基酸是不可能的。 。 若以两种核苷酸作为一个氨基酸的密码（二联子）， 它们能代表的氨基酸也只有42=16种。 。 若以3个核苷酸代表一个氨基酸，有43=64种密码子， 满足了编码20种氨基酸的需要。 10

10 4. 1. 1 三联子密码及其破译 • 因为mRNA中只有4种核苷酸，而蛋白质中有20种氨 基酸，以一种核苷酸代表一种氨基酸是不可能的。 • 若以两种核苷酸作为一个氨基酸的密码（二联子）， 它们能代表的氨基酸也只有4 2=16种。 • 若以3个核苷酸代表一个氨基酸，有4 3=64种密码子， 满足了编码20种氨基酸的需要