《基因表达、蛋白质合成》课件

《基因表达、蛋白质合成》本课件将带您深入了解基因表达和蛋白质合成的奥秘，从的结构到蛋白DNA质的修饰，探索生命活动的本质生命的基础所有生命都由细胞构成，细胞是生命活动的基本单位从单细胞生物到多细胞生物，细胞都是生命结构和功能的基本单元细胞的结构细胞的功能细胞膜、细胞质、细胞核等物质代谢、能量转换、遗传信息传递等细胞的结构和功能细胞内各结构相互协调运作，共同维持细胞的正常生命活动每个结构都具有独特的形态和功能细胞核核糖体储存遗传信息，控制细胞活动蛋白质合成场所线粒体细胞能量供应站遗传物质的结构DNA是生物遗传信息的载体，由脱氧核苷酸组成，具有双螺旋结构DNA脱氧核苷酸双螺旋结构

11.

22.由脱氧核糖、磷酸和碱基组成两条反向平行的脱氧核苷酸链相互缠绕碱基配对

33.腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤与胞嘧啶配对A TG C复制的过程DNA复制是细胞分裂前必须进行的过程，确保子细胞获得完整的遗传信息DNA解旋1双链在解旋酶的作用下解开DNA引物合成2引物酶合成引物，作为聚合酶的起始点RNA DNA延伸3聚合酶以引物为模板，合成新的链DNA DNA连接4连接酶连接断裂的片段DNA DNA基因的概念和组成基因是分子上具有遗传效应的片段，包含特定序列的脱氧核苷酸DNA基因的定义基因的组成携带遗传信息的片段，控制编码区、调控区等，控制蛋白质DNA生物性状合成基因表达的含义基因表达是指遗传信息从基因到蛋白质的传递过程，最终表现出生物体的性状第一步转录遗传信息从复制到DNA RNA第二步翻译遗传信息从翻译成蛋白质RNA转录过程转录是指以为模板，合成的过程，由聚合酶催化DNA RNARNA解旋1双链在聚合酶作用下解开DNA RNA起始2聚合酶识别启动子，开始转录RNA延伸3聚合酶沿着模板移动，合成链RNA DNA RNA终止4聚合酶遇到终止信号，转录结束RNA转录的调控机制转录过程受到严格的调控，确保基因在适当的时间、适当的细胞中表达转录因子1调控蛋白质，结合序列，影响转录效率DNA启动子2序列，作为聚合酶的结合位点DNA RNA增强子3序列，增强基因表达DNA转录后加工新合成的需要进行加工才能成为成熟的，以便在翻译过程中发挥作用RNA mRNA123加帽加尾剪接在的端添加帽子结构，提高稳定性在的端添加多聚腺苷酸尾巴，延长去除中的内含子，连接外显子，形成RNA5RNA3RNA寿命成熟mRNA核糖体的结构和功能核糖体是蛋白质合成的场所，由和蛋白质组成，具有两个亚基rRNA小亚基大亚基负责结合负责催化肽键的形成mRNA蛋白质合成过程翻译是指以为模板，合成蛋白质的过程，由核糖体催化mRNA起始1核糖体结合，起始密码子与结合mRNA AUGtRNA延伸2核糖体沿着移动，带入氨基酸，形成肽链mRNA tRNA终止3核糖体遇到终止密码子，肽链从核糖体上脱落氨基酸的种类和结构蛋白质是由氨基酸组成的，有种常见氨基酸，每种氨基酸都具有独特的结构和性质20氨基酸的活化过程氨基酸必须先被活化才能参与蛋白质合成，由氨基酰合成酶催化tRNA第一步氨基酸与反应，形成氨基酰ATP-AMP第二步氨基酰与反应，形成氨基酰-AMP tRNAtRNA肽键的形成肽键是氨基酸之间形成的化学键，连接氨基酸形成肽链肽键的形成过程肽键的特点由核糖体催化，脱去水分子具有部分双键性质，限制旋转，影响蛋白质结构蛋白质的折叠和修饰新合成的肽链需要折叠成特定的三维结构，才能发挥生物学功能，并可能进行修饰折叠修饰通过非共价键相互作用，形成添加糖基、磷酸基等，改变蛋特定的三维结构白质的活性蛋白质的结构层次蛋白质结构具有不同的层次，从一级结构到四级结构，决定其功能一级结构1氨基酸序列二级结构2螺旋和折叠αβ三级结构3单个肽链的三维空间结构四级结构4多个肽链的聚合体基因表达的调控基因表达受到多层级的调控，确保蛋白质的合成在适当的时间、适当的场所进行转录水平1调控基因转录成mRNA转录后水平2调控的加工、运输和稳定性mRNA翻译水平3调控的翻译成蛋白质mRNA转录水平的调控转录因子可以结合序列，影响聚合酶的活性，从而调控基因的表达DNARNA激活因子抑制因子促进基因转录阻碍基因转录转录后水平的调控的加工、运输和稳定性受到调控，影响蛋白质的合成效率mRNA12剪接运输选择性剪接产生不同的，合成控制从细胞核到细胞质的运输mRNA mRNA不同的蛋白质速度3降解通过降解酶，控制的寿命mRNA翻译水平的调控翻译过程受到调控，影响蛋白质的合成速度和效率起始因子促进核糖体结合mRNA，启动翻译延伸因子促进肽链的延伸终止因子促进翻译的终止蛋白质的靶向和定位蛋白质需要被运送到特定的细胞器或细胞位置，以发挥其生物学功能信号肽1蛋白质上的氨基酸序列，引导蛋白质定位转运蛋白2帮助蛋白质穿过细胞膜靶向机制3识别特定信号，将蛋白质运送到目标位置蛋白质的分选和运输蛋白质通过不同的途径进行分选和运输，确保它们到达正确的目的地内质网1蛋白质的合成和折叠高尔基体2蛋白质的修饰和包装分泌途径3蛋白质的输出不同细胞器的蛋白质合成不同的细胞器具有独特的蛋白质组，负责不同的生物学功能内质网线粒体叶绿体合成膜蛋白和分泌蛋白合成参与能量代谢的蛋白质合成参与光合作用的蛋白质蛋白质的后翻译修饰蛋白质在翻译后可以进行多种修饰，以调节其活性、稳定性和功能磷酸化糖基化添加磷酸基，改变蛋白质的活添加糖基，影响蛋白质的折叠性和定位乙酰化添加乙酰基，影响蛋白质的稳定性泛素蛋白酶体系统-泛素蛋白酶体系统是细胞内重要的蛋白质降解途径，控制蛋白质的寿命和功-能泛素化泛素蛋白与靶蛋白连接，标记待降解蛋白蛋白酶体降解标记蛋白，释放氨基酸蛋白质的降解与回收蛋白质降解是细胞内重要的代谢过程，清除异常蛋白，回收氨基酸，维持细胞稳态自噬1细胞自吞噬，降解受损的细胞器和蛋白质溶酶体2降解吞噬的物质和细胞内废物泛素蛋白酶体系统-3降解错误折叠的蛋白和短寿命的蛋白基因表达与细胞功能基因表达是细胞功能的基础，控制着细胞的生长、发育、代谢和响应外界刺激等活动细胞生长细胞分化合成蛋白质，构建细胞结构表达不同的基因，产生不同的细胞类型细胞代谢合成酶蛋白，催化代谢反应基因表达与疾病基因表达的异常会导致各种疾病，如癌症、遗传病和感染性疾病12基因突变基因表达失调改变基因序列，导致蛋白质功能异常基因表达水平异常，导致细胞功能失常3基因表达调控紊乱调控机制失衡，导致疾病发生基因表达研究的意义研究基因表达对于理解生命活动、诊断和治疗疾病具有重要意义疾病诊断药物研发生物技术通过检测基因表达水平，诊断疾病开发针对基因表达的药物，治疗疾病应用基因表达技术，开发新的生物产品和技术总结基因表达和蛋白质合成是生命活动的核心，从到蛋白质，传递着生命的奥秘DNA重点回顾展望未来的结构和复制、基因表达过程、蛋白质的合成和修饰随着基因组学和蛋白质组学的不断发展，我们将对生命活动有更DNA深入的了解。