蛋白质合成课堂练习 参考答案

《蛋白质合成、加工和降解》部分课堂练习题

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一、填空题。

1. DNA合成的方向是_ 5’→3’ ,RNA合成的方向是 5’→3’ ,蛋白质合成的方向是__N→C__。 2. ___氨酰tRNA合成酶___可使每个氨基酸和它相对应的tRNA分子相偶联形成一个__氨酰tRNA ____分子。

3. tRNA的二级结构为 三叶草 形,三级结构为_倒L 形。

4. tRNA分子有 氨基酸臂 、TψC环 、反密码子环 、二氢脲嘧啶环 和可变换环 等5个主要

结构区。

5. tRNA的3’末端为 CCA-OH ,5’末端为 5’-单磷酸 。

6. 原核生物蛋白质合成的起始是 甲酰甲硫氨酰-tRNA ,它携带的氨基酸是 甲酰甲硫氨酸 ;

而真核生物蛋白质合成的起始是 甲硫氨酰-tRNA ,它携带的氨基酸是 甲硫氨酸 。 7. 与mRNA密码子ACG相对应的tRNA的反密码子是 CGU 。tRNA的反密码子是UGC,它

识别的密码子是 GCA 。

8. 蛋白质合成时,起始密码子通常是 AUG ,起始tRNA上的反密码子是 CAU 。 9. 氨酰tRNA合成酶既能识别 氨基酸 ,又能识别 相应的tRNA 。 10. 一种氨基酸最多可以有 6 个密码子,一个密码子最多决定 1 种氨基酸。

11. 在真核生物中蛋白质合成起始时,先形成 起始因子 和 起始tRNA 复合物,再和 40S亚基 形成40S起始复合物。

12. 至少含有 453 个核苷酸的mRNA(不包括上下游的非编码序列)才能编码含有150个氨基

酸的多肽。

13. 蛋白质生物合成时生成肽键的能量来自 ATP ,核糖体在mRNA上移动的能量来源于 GTP 。 14. 链霉素和卡那霉素能与细菌核糖体 30S 亚基结合,改变其构象,引起 读码错误 而导致合成

的多肽链的一级结构改变。

15. 氯霉素的抗菌作用是由于它 与核糖体结合并停止蛋白质的合成 。

16. 肽链合成的终止因子又称为 释放因子 ,能识别并结合到 终止密码子 上。

17. 蛋白质合成后通过 翻译后运转机制 级结构改变被定向运输到线粒体、叶绿体、细胞核内执

行其特定的功能。

18. 参与蛋白质折叠的2个重要的酶为 蛋白质二硫键异构酶 和 肽基脯氨酰顺反异构酶 。 19. 细胞内存在一种称为泛素的蛋白质,它的主要作用是 标记需降解的蛋白质 。

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二、判断题。

1. tRNA

fmet

的反密码子是TAC。(×)

2. 所有遗传密码都有其对应的tRNA。(×)

3. 反密码子不同的tRNA总是携带不同的氨基酸。(×) 4. 所有氨基酸都各自有其对应的遗传密码子。(×)

5. 由一种以上密码子编码同一个氨基酸的现象称为简并(degeneracy),对应于同一氨基酸的密码

子称为同义密码子(synonymous codon)。(? )

6. 有两种tRNA携带Met:甲酰甲硫氨酰-tRNAf,用于延伸;甲硫氨酰-tRNA,用于起始翻译中。

(×)

7. 自然界每个基因的第一个密码子都是ATG,编码甲硫氨酸。(×) 8. 所有的信号肽都在前体蛋白的N端。(× ) 9. 蛋白质由20种氨基酸组成,包括胱氨酸。(×)

10. 在翻译mRNA时,所有氨酰tRNA都必须进入核糖体的A位点。( × ) 11. 核糖体中最主要的活性部位之一是肽酰转移酶的催化位点。(? )

12. 核糖体小亚基最基本的功能是连接mRNA和tRNA,大亚基则催化肽键的形成。(? ) 13. 不同rRNA都折叠成相似的二级结构,即有多个环组成的结构。(? )

14. 核糖体大小亚基在细胞内常游离于细胞质基质中,只有当小亚基与mRNA结合后,大亚基才

能结合上去,形成完整的核糖体。(? )

15. 三种RNA必须相互作用以起始及维持蛋白质的合成。(?)

16. 真核生物中,转录产物只有从核内运转到核外,才能被核糖体翻译成蛋白质。(?) 17. mRNA、tRNA和rRNA都参与蛋白质的合成的起始。(? )

18. 细菌产生应急反应时,所有生物化学反应过程均被停止;是由于空载tRNA诱导了鸟苷四磷酸

和鸟苷五磷酸的结果。(×)

19. 大多数氨基酸由一个以上的密码子所编码,在A+T含量和G+C含量没有显著差异的基因组中,

不同密码子的使用频率就近似相同了。(×)

20. mRNA合成从DNA模板的3’端向5’端方向进行,而翻译过程则是从mRNA的5’端向3’

端进行。(? )

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三、单选题。

1. 以下哪个是真核生物翻译最常见的起始密码子?_______:

A、AUG

B、TGC

C、TAG

D、TAA

2. 核糖体的E位点是:( )

A、真核mRNA加工位点 B、tRNA离开核糖体的位点 C、核糖体中受EcoR I限制的位点 D、tRNA离开核糖体的位点 3. 真核生物的翻译起始复合物在何处形成

A、起始密码子AUG处 B、5’末端的帽子结构 C、TATA框 D、CAAT框

4. mRNA核甘酸顺序的3’至5’分别相应于蛋白质氨基酸顺序的

A、 N端-C端 B、C端-N端 C、 与N端、C端无对应关系 5. 蛋白质合成的方向 。

A、5’→3’

B、3’→5’

C、N→C

D、C→N

6. 原核生物的翻译中,与核糖体大亚基结合的是_______:

A、 5S rRNA B、16S rRNA C、 5.8S rRNA D、 23S rRNA 7. 反密码子是位于_______:

A:DNA; B、mRNA;C、rRNA; D、tRNA 8. tRNA参与的反应有_______:

A、转录

B、复制

C、翻译

D、前体mRNA的剪接

9. 能编码多肽链的最小DNA单位是_______:

A、顺反子;B、操纵子;C、启动子;D、复制子 10. 原核生物的翻译的错误论述是_______:

A、可与转录偶联;

B、可在转录未完成时开始; D、需要识别5’“帽子”。

C、可以参与转录的调控;

11. 在真核生物中,DNA聚合酶是在_______中合成的。

A、细胞质

B、细胞核

C、高尔基体

D、线粒体

12. 翻译后加工的产物是_______:

A、一条多肽链; B、一条多肽链或一条以上多肽链; C、多条多肽链; D、多肽链的降解物。

13. 在研究蛋白质合成中,可利用嘌呤霉素,这是因为它_______:

A、使大小亚基解聚; B、使肽链提前释放;

C、抑制氨酰-tRNA合成酶活性; D、防止多核糖体形成。

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四、名词解释。

1. 蛋白质的信号肽:蛋白质中的一段特殊序列,将蛋白质引导到不同的部位。

2. SD序列(shine-dalgarno sequence):在核糖体结合位点中的一段五核苷酸保守序列,富含G、

A,该序列与16S rRNA的3’端相互配对,促使核糖体结合到mRNA上,有利于翻译的起始。它与起始密码子之间相距4-10个核苷酸对翻译较为有利。

3. 转运RNA(tRNA);根据自身的反密码子能够携带特定氨基酸,并通过与mRNA的密码子的

识别,从而参与蛋白质的翻译的RNA。

4. 同工tRNA(isoacceptor tRNA):携带氨基酸相同而反密码子不同的一组tRNA分子。 5. 摆动学说(wobble hypothesis):在密码子与反密码子配对中,前两对严格遵守碱基配对原则,

第三对碱基有一定的自由度,可以“摆动”,因而是某些tRNA可以识别一个以上的密码子。 6. 密码子(三联体密码,遗传密码,condon):存在于mRNA中的3个相邻的核苷酸序列,是蛋

白质合成中的特定氨基酸的编码单位。

7. 密码子的简并性(degeneracy):不同密码子可编码相同氨基酸的现象。

8. 简并密码子(degenerate code):三联体密码的第三位碱基不同而编码同一种氨基酸的遗传密

码。

9. 开放阅读框(open reading frame, ORF):指DNA或RNA分子中一组连续的不重叠的密码子。

(cDNA序列中)可辨认起始于ATG,终止于TGA、TAA或TAG的连续的密码子区域,是具有可能编码蛋白质的核苷酸序列。

10. 错义突变(mis-sense mutant):是指翻译过程中,由于一个碱基的改变而引起了氨基酸的改变,

即一个正常意义的密码子变成错义密码子,从而使多肽链上的相应位置上的氨基酸发生了变化。

11. 无义突变(nonsense mutant):代表某个氨基酸的密码子,由于碱基突变,成为蛋白质合成的

终止密码子,从而造成蛋白质合成的提前终止。

12. 同义突变(synonymous):代表某个氨基酸的密码子,由于碱基突变,而不引起其代表的氨基

酸的改变。

13. 琥珀突变(amber mutant):无义突变的一种。某个碱基的突变使其代表的某种氨基酸密码子

变为蛋白质翻译的终止密码子之一的TAG,从而造成蛋白质合成的提前终止。

14. 多核糖体(polyribosome):是指一条mRNA链上同时有多个核糖体与之结合,它们以不同的

进度进行多肽链的合成。

15. 分子伴侣(molecular chaperone):广泛存在于原核生物和真核生物中的结构上互不相同的蛋

白质家族。它们能识别肽链的非天然构象,促进蛋白质的正确折叠合组装,而在组装完成后与之分离,不作为这些蛋白质结构和执行功能时的组分。

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16. 核糖体循环(ribosome cycle): 17. 副密码子(paracodon):

18. 信号识别颗粒(signal recognition particle,SRP):

五、问答题。

1. 简述真核与原核核糖体的主要区别是什么?

真核细胞80S核糖体中核糖体蛋白和rRNA数量和体积均比原核细胞70S核糖体的大,其体积约为原核的2倍。真核细胞的大小亚基(即40S与60S)均比原核细胞的的(原核为30S和50S)。在两种细胞的核糖体中,rRNA占绝大部分体积,原核细胞的RNA含量则比真核高。 2. 简述真核与原核细胞中翻译起始的主要区别是什么?

原核生物与真核生物翻译起始的主要区别是来自mRNA的本质差异以及小亚基与mRNA起始密码子上游区结合的能力。原核生物mRNA较不稳定,而且是多顺反子,在IF-3介导下,通过16SrRNA的3’末端在核糖体结合位点与小亚基直接结合后,原核细胞翻译起始复合物就装配起来。在真核生物细胞中,需要几种起始因子(eIF4 4A 4B)帮助mRNA的启动,起始复合物才能结合到mRNA帽子上。一旦结合,起始复合物开始向下游区搜索,直至找到第一个AUG密码子。

3. 简述蛋白质翻译的基本过程。

(1) 氨基酸的活化。氨基酸必须在氨酰-tRNA合成酶的作用下,生成活化氨基酸—— AA-tRNA。tRNA与相应氨基酸的结合是蛋白质合成中的关键步骤。(2)翻译的起始。翻译起始需要游离的核糖体亚基。细菌翻译起始分成3步:30S小亚基首先与翻译起始因子IF-1,IF-3结合,通过SD序列与mRNA模板相结合;在IF-2和GTP的帮助下,fMet-tRNAfMet进入小亚基内的P位,tRNAfMet上的反密码子与mRNA上的起始密码子配对。带有tRNA、mRNA、3个翻译起始因子的小亚基复合物与50S大亚基结合,GTP水解,释放翻译起始因子(或在真核生物中,小亚基首先识别mRNA 的5′端,再移动到起始位点,并在这里同大亚基结合。真核生物和原核生物中的翻译起始几乎都是用AUG。起始tRNA是一种不同的类型,但其所带的甲硫氨酸没有被甲酰化,称为tRNAiMet)。(3) 翻译的延伸。生成起始复合物、第一个AA与核糖体结合以后,肽链开始伸长。按照mRNA模板密码子的排列,AA通过新生肽键的方式被有序地结合上去。肽链延伸由许多循环组成,每加一个氨基酸就是一个循环,每个循环包括AA-tRNA与核糖体的结合、肽键的生成和移位。(4) 肽链的终止。终止密码子不能被tRNA识别。从最后一个tRNA上释放完整的多肽链,将tRNA从核糖体上逐除出,核糖体与mRNA解离,核糖体解体。

4. 简述蛋白质跨膜运输的机制。

5. 蛋白质的合成靠什么维持其合成的忠实性?

密码子的兼并性和专一性;密码子与反密码子正确配对;氨酰-tRNA的高度特异性;校正作用。

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