科学史话　世界上第一个人工合成蛋白质的诞生优质课教案整理

蛋白质的生物合成

教学目的:掌握蛋白质合成的步骤，了解蛋白质合成的忠实性及蛋白质的运输定位

教学重点:蛋白质合成步骤 教学难点:蛋白质合成步骤 教学手段:多媒体,讲述 教学内容: 一、参与蛋白质合成的RNA和有关的装置 (一)核糖体 1、核糖体组成 2、核糖体功能 (1)当环境Mg浓度为10mmol/L时，核糖体大、小亚基聚合，当Mg2+浓度下降为0.1mmol/L时，大、小亚基解聚 (2)大肠杆菌的核糖体小亚基能单独与mRNA结合形成30S亚基-mRNA复合体，该复合物又可与tRNA专一结合。 在小亚基上有译码中心，具有忠实的校对功能。 (3)50S亚基不能单独与mRNA结合，但可非专一地与tRNA结合，50S 亚基上有有两个tRNA位点:氨酰基结合位点(A位点)，与新进入的氨酰tRNA结合;肽酰基位点(P位点)，肽酰tRNA结合，这两个位点可能位于30S与50S亚基的结触面上 ;在50S亚基上有GTP水解的位点，为氨酰tRNA移位提供能量。 二、

在核糖体上还有与蛋白质合成有关的起始因子、延伸因子、释放因子及各种酶的结合位点。 三、

转移RNA的功能:四个功能性位点: -CCA的氨基酸臂 3/端

核糖体的识别位点 反密码子位点 四、

原核细胞蛋白质合成的步骤:氨基酸的激活; 在核糖体上合成多肽; 肽链合成后的加工与处理。 (一)氨酰tRNA的合成——氨基酸的激活 (二)多肽链合成起始 1、起始氨基酸——fMet-tRNA 2、起

始(分三步进行) 步骤1:形成 30S-mRNA-IF-3-IF-1复合物 步骤2:30S前起始复合物形成。

步骤3:70S起始复合物的形成: (三)延

长 1、肽链延长需要的条件: (1)需要起始复合物 (2)由mRNA的下一个密码子决定的下一个氨酰-tRNA (3)一系列延长因子，延长因子的成分是可溶性胞质蛋白:热不稳定的EF(Unstable temperature,EF)EF-Tu;热稳定的EF(stable temperature EF)EF-Ts;依赖GTP的转位因子(EF-G)。 (4)GTP 2、肽在多肽链上每增加一个氨基酸都需要经过进位，转肽和移位三个步骤。 1 1 3、

原核细胞的延伸因子:EF-Tu、EF-Ts、EF-G三种 (四)终

止 原核细胞终止因子:RF-1识别UAA和UAG;RF-2识别UAA和UGA;RF-3不识别终止密码，有促进RF-1和RF-2的作用，影响肽链的释放速度。

真核细胞的终止因子就一种，eRF，作用是:识别终止密码，促使肽链释放，

(五)蛋白质合成所需的能量 每一分子氨酰-tRNA的形成需要两个高能磷酸基团;在进位过程中有一分子GTP水

解成GDP;在移位过程中又有一分子GTP水解;终止时消耗一个GTP (六)多核糖体 (六)真核生物与原核生物蛋白质合成的差异 Met-tRNA，真核细胞的为Met 1、原核细胞起始物是f 2、原核细胞起始复合物中的70S核糖体由30S和50S组成，真和细胞的则为80S核糖体由40S和60S组成 3、原核细胞起始密码多为AUG少为GUG，真核细胞为AUG。

4、对起始密码的辨认方式不同，mRNA上SD序列与核糖体小亚基的rRNA某序列互补结合，原核细胞可利用起始密码上游的SD序列来识别AUG。真核细胞mRNA利用5端的帽子与小亚基rRNA互补结合，小亚基向3-方向移动以寻找起始密码。 5、原核细胞与真核细胞的起始因子和延伸因子不同。