五、问答题

　　1.提示：①mRNA：蛋白质合成的模板;②tRNA：蛋白质合成的氨基酸运载工具;③核糖体：蛋白质合成的场所;④辅助因子：(a)起始因子—参与蛋白质合成起始复合物形成;(b)延长因子—肽链的延伸作用;(c)释放因子—终止肽链合成并从核糖体上释放出来。

　　2提示：三个突破性工作：①体外翻译系统的建立;②核糖体结合技术;③核酸的人工合成。

　　3.①密码子的阅读方向：密码的阅读方向与mRNA的编码方向一致，从5'→3'。

　　②密码无标点：从起始密码始到终止密码止，需连续阅读，不可中断。增加或删除某个核苷酸会发生移码突变。

　　③密码不重叠：组成一个密码的三个核苷酸只代表一个氨基酸，只使用一次，不重叠使用。

　　④密码的简并性：在密码子表中，除Met、Trp各对应一个密码外，其余氨基酸均有两个以上的密码，对保持生物遗传的稳定性具有重要意义。

　　⑤变偶假说：密码的专一性主要由头两位碱基决定，第三位碱基重要性不大，因此在与反密码子的相互作用中具有一定的灵活性o

　　⑥通用性及例外：地球上的一切生物都使用同一套遗传密码，但近年来已发现某些个别例外现象，如某些哺乳动物线粒体中的UGA不是终止密码而是色氨酸密码子。 、

　　⑦起始密码子AUG，同时也代表Met，终止密码子UAA、UAG、UGA使用频率不同。

　　4.①mRNA：DNA的遗传信息通过转录作用传递给mRNA，mRNA作为蛋白质合成模板，传递遗传信息，指导蛋白质合成。

　　②tRNA：蛋白质合成中氨基酸运载工具，由于遗传密码具有简并性，大多数氨基酸具有两个以上密码子，所以每个氨基酸有不止一个tRNA。氨酰-tRNA合成酶催化氨基酸与相应的tRNA生成氨酰-tRNA，到达核糖体由tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子相互识别，使其所携带的氨基酸，参加蛋白质的合成。

　　③rRNA：核糖体的组分，在形成核糖体的结构和功能上起重要作用，它与核糖体中蛋白质以及其它辅助因子一起提供了翻译过程所需的全部酶活性。

　　5.催化氨基酸活化的酶称氨酰-tRNA合成酶，形成氨酰-tRNA，反应分两步进行：

　　①活化 需Mg2+和Mn2+，由ATP供能，由氨酰-tRNA合成酶催化，生成氨基酸-AMP-酶复合物。

　　②转移 在合成酶催化下将氨基酸从氨基酸-AMP-酶复合物上转移到相应的tRNA上，形成氨酰-tRNA。氨基酸连在tRNA3'末端的腺苷上。

　　6.蛋白质合成可分四个步骤，以大肠杆菌为例：

　　①氨基酸的活化：游离的氨基酸必须经过活化以获得能量才能参与蛋白质合成，由氨酰-tRNA合成酶催化，消耗1分子ATP，形成氨酰-tRNA;

　　②肽链合成的起始：由起始因子参与，mRNA与30S小亚基、50S大亚基及起始甲酰甲硫氨酰-(fMet-tRNAf)形成70S起始复合物，整个过程需GTP水解提供能量;

　　③肽链的延长：起始复合物形成后肽链即开始延长。首先氨酰-tRNA结合到核糖体的A位，然后，由肽酰转移酶催化与P位的起始氨基酸或肽酰基形成肽键，tRNAf或空载tRNA仍留在P位，最后核糖体沿mRNA5’→3’方向移动一个密码子距离，A位上的延长一个氨基酸单位的肽酰-tRNA转移到P位，全部过程需延伸因子EF-Tu、EF-Ts ，能量由GTP提供;

　　④肽链合成终止：当核糖体移至终止密码UAA、UAG或UGA时，终止因子RF-1、RF-2识别终止密码，并使肽酰转移酶活性转为水解作用，将P位肽酰-tRNA水解，释放肽链，合成终止。

　　7. 提示：①氨基酸与tRNA的专一结合，保证了tRNA携带正确的氨基酸;

　　②携带氨基酸的tRNA对mRNA的识别，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子的相互识别，保证了遗传信息准确无误地转译;

　　③起始因子及延长因子的作用，起始因子保证了只有起始氨酰-tRNA能进入核糖体P位与起始密码子结合，延伸因子的高度专一性，保证了起始tRNA携带的fMet不进入肽链内部;

　　④核糖体三位点模型的E位与A位的相互影响，可以防止不正确的氨酰-tRNA进入A位，从而提高翻译的正确性;

　　⑤校正作用：氨酰-tRNA合成酶和tRNA的校正作用;对占据核糖体A位的氨酰-tRNA的校对;变异校对即基因内校对与基因间校对等多种校正作用可以保证翻译的正确。

　　8.①起始因子不同：原核为IF-1，IF-2，IF-3，真核起始因子达十几种;

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

　　③核糖体不同：原核为70S核糖体，可分为30S和50S两种亚基，真核为80S核糖体，分40S和60S两种亚基;

　　④起始复合物生成顺序不同：原核为(a)30S. mRNA (b)30S.mRNA. fMet-tRNAf (c)70S.mRNA.fMet-tRNAf; 真核为(a)40S.Met-tRNAi (b)40S.mRNA. Met-tRNAi (c)80S.mRNA.Met-tRNAi。

　　9. 提示：①水解修饰;②)肽键中氨基酸残基侧链的修饰;③二硫键的形成;④辅基的连接及亚基的聚合。

　　10. 提示：蛋白质的高级结构是由氨基酸的顺序决定的，不同的蛋白质有不同的氨基酸顺序，各自按一定的方式折叠而成该蛋白质的高级结构。折叠是在自然条件下自发进行的，在生理条件下，它是热力学上最稳定的形式，同时离不开环境因素对它的影响。对于具有四级结构的蛋白质，其亚基可以由一个基因编码的相同肽链组成，也可以由不同肽链组成，不同肽链可以通过一条肽链加工剪切形成，或由几个不同单顺反子mRNA翻译，或由多顺反子mRNA翻译合成。

　　11.提示：原核细胞：70S核糖体由30S和50S两个亚基组成;真核细胞：80S核糖体由40S和60S两个亚基组成。利用放射性同位素标记法，通过核糖体的分离证明之。

　　12.提示：①每三个碱基对应一个氨基酸，除去终止密码子不编码氨基酸，因此有：936÷3-1=311个 311×120=37320

　　②氨基酸活化阶段：311×1=311

　　肽链合成的起始阶段：1

　　肽链的延长阶段：形成311-1=310个肽键 310×2=620

　　肽链合成终止阶段：1

　　合计：311+1+620+1=933个ATP

　　③311×0.15=46.65nm

　　13.提示：①mRNA的顺序：AUGCGUCAUGCUGUAUAG

　　②DNA模板的顺序： CTATACAGCATGACGCAT

　　③5×2+1+4×2+1=20