第八章 核酸和蛋白质的生物合成50.pptx

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第八章

核酸和蛋白质的生物合成

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知识目标

✮掌握基本概念：中心法则、遗传密码、半保留复制,转录等

✮掌握RNA在蛋白质合成中的功能。

✮了解参与DNA复制、RNA转录、蛋白质生物合成的酶．

✮理解蛋白质合成的几个过程。

第一节

DNA的生物合成

一、半保留复制

DNA的生物合成主要是以复制的方式进行的。所谓复制，就是以亲代DNA分子为模板，按

照碱基配对原则，形成与亲代DNA分子完全相同的两个子代DNA分子的过程。

(一)DNA半保留复制的含义

一、半保留复制

DNA的生物合成主要是以复制的方式进行的。所谓复制，就是以亲代DNA分子为模板，按

照碱基配对原则，形成与亲代DNA分子完全相同的两个子代DNA分子的过程。

（二）参与DNA复制的酶类

1.DNA聚合酶

一、半保留复制

（二）参与DNA复制的酶类

2.引物酶

由于DNA聚合酶不能自己从头合成DNA链，在DNA复制过程中需要先合成一小段RNA片段作

为引物，这种短RNA引物片段一般由十几个至数十个核苷酸构成。

一、半保留复制

（二）参与DNA复制的酶类

3.DNA连接

连接酶是在DNA合成中催化相邻的DNA片段形成3‘,5’－磷酸二酯而相连的酶，此酶催化

需要ATP供能。

一、半保留复制

（二）参与DNA复制的酶类

4.拓扑异构酶、解链酶

5.其他参与复制的因子

一、半保留复制

（三）DNA复制的过程

1.复制的起始

DNA的复制有固定的起始位点，称为复制原点。

一、半保留复制

（三）DNA复制的过程

3.RNA引物的水解

DNA片段合成至一定长度后，

链中的RNA引物即被核酸酶

消解而切掉。此时出现的缺口

由DNA片段的继续延长而填

补。

一、半保留复制

（三）DNA复制的过程

4.完整DNA分子的形成

随从链中相邻的两个DNA片段在DNA连接酶的作用下形成3`，5‘一磷酸酯键连接起来形成长

链，并与其对应的模板DNA链干起生成子代双螺旋DNA，即完整的DNA分子。

一、半保留复制

（四）DNA复制的高保真性

复制按照碱基配对规律进行，是遗传信息能准确传代的基本原理。

二、DNA的损伤与修复

DNA的复制可能发生自发突变，引起生物体的变异。除此之外，某些理化因素或病毒也常能引

起DNA分子的突变，如电离辐射、紫外线、化学诱变剂、致癌病毒等。

三、DNA的突变

根据发生突变的碱基变化，可分为以下两种方式。

1.碱基对的置换是指由于碱基对的置换或者一个

或多个碱基的增加或减少而引起的突变：分为

点突变、碱基插入和碱基缺失。

2.移码突变是指由碱基的缺失或插入造成阅读框

架的改变。见图8.40

第二节

RNA的生物合成

一.RNA的转录

以DNA为模板合成RNA的过程称为转录。转录是生物界RNA合成的主要方式，是遗传信息由

DNA向RNA传递的过程。

一.RNA的转录

（二）DNA指导的RNA聚合酶真核和原核细胞内都存在有DNA指导的RNA聚合酶.

1.RNA聚合酶的特点

2.生物RNA聚合酶

3.真核生物RNA聚合酶

一.RNA的转录

（三）RNA转录的过程

RNA转录的主要过程可分为识别与起始飞,延长、终止3个阶段。

一.RNA的转录

（四）RNA转录后的加工与修饰

转录的RNA通常是不成熟的无功能的RNA前体分子，因此，转录后常需要进行加工修饰，使

之成为成熟的有活性的RNA分子，这一过程也称为RNA的成熟过程。各种RNA转录后加工修

饰过程各有其特点。

1.mRNA的加工修饰

一.RNA的转录

（四）RNA转录后的加工与修饰

2.rRNA加工修饰原核生物rRNA转录后加

工，包括以下几方面：

①rRNA被大肠杆菌核酸酶剪切成一定长度

的rRNA分子。

②rRNA在修饰酶催化下进行碱基修饰。

③rRNA与蛋白质结合形成核糖体的大、小

亚基。

一.RNA的转录

（四）RNA转录后的加工与修饰

3.tRNA加工修饰tRNA的加工成熟过程较为复杂，包括剪接修饰、核苷酸修饰与3＇

末端连接－CCA结构修饰等。

二、RNA的复制

以DNA为模板合成RNA是生物界RNA合成的主要方式，但某些病毒、噬菌体的遗传信息贮存

在RNA分子中，