蛋白质怎么合成精彩5篇

简要回答

蛋白质是在核糖体上合成的，核糖体就像一个小的可移动的工厂，沿着mRNA这一模板，不断向前迅速合成肽链。氨基酰tRNA以一种极大的速率进入核糖体，将氨基酸转到肽链上，又从另外的位置被排出核糖体，延伸因子也不断地和核糖体结合和解离。

蛋白质是人体组织非常重要的组成成分，是一种有机大分子，是人体必须的物质。那么下面小编就来跟大家说一说蛋白质是在哪里合成的。

详细内容

蛋白质合成是指生物按照从脱氧核糖核酸 （DNA）转录得到的信使核糖核酸（mRNA）上的遗传信息合成蛋白质的过程。蛋白质生物合成亦称为翻译（Translation），即把mRNA分子中碱基排列顺序转变为蛋白质或多肽链中的氨基酸排列顺序过程。

这是基因表达的第二步，产生基因产物蛋白质的最后阶段。不同的组织细胞具有不同的生理功能，是因为它们表达不同的基因，产生具有特殊功能的蛋白质，参与蛋白质生物合成的成份至少有200种，其主要体是由mRNA、tRNA、核糖核蛋白体以及有关的酶和蛋白质因子共同组成。

原核生物与真核生物的蛋白质合成过程中有很多的区别，真核生物此过程更复杂，下面着重介绍原核生物蛋白质合成的过程，并指出真核生物与其不同之处。蛋白质生物合成可分为五个阶段，氨基酸的活化、多肽链合成的起始、肽链的延长、肽链的终止和释放、蛋白质合成后的加工修饰。

核糖体就像一个小的可移动的工厂，沿着mRNA这一模板，不断向前迅速合成肽链。氨基酰tRNA以一种极大的速率进入核糖体，将氨基酸转到肽链上，又从另外的位置被排出核糖体，延伸因子也不断地和核糖体结合和解离。核糖体和附加因子一道为蛋白质合成的每一步骤提供了活性区域。

在进行合成多肽链之前，必须先经过活化，然后再与其特异的tRNA结合，带到mRNA相应的位置上，这个过程靠tRNA合成酶催化，此酶催化特定的氨基酸与特异的tRNA相结合，生成各种氨基酰tRNA.每种氨基酸都靠其特有合成酶催化，使之和相对应的tRNA结合，在氨基酰tRNA合成酶催化下，利用ATP供能，在氨基酸羧基上进行活化，形成氨基酰-AMP，再与氨基酰tRNA合成酶结合形成三联复合物，此复合物再与特异的tRNA作用，将氨基酰转移到tRNA的氨基酸臂（即3-末端CCA-OH）上。

基因是指携带有遗传信息的DNA或RNA序列，是控制性状的基本遗传单位。基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。下面是小编收集的一些关于为什么基因能够指导蛋白质的合成，希望大家喜欢。

基因如何指导蛋白质的合成

基因的脱氧核苷酸，碱基排列顺序，蕴藏遗传信息。通过转录合成蛋白质，由于是根据碱基互补配对原则，所以基因单链的脱氧核苷酸排列顺序就据定了脱氧核糖核苷酸的排列顺序，进而决定了密码子的组成，遗传密码。于是以蛋白质为模版在翻译过程中决定了氨基酸的种类、数量、排列顺序，即基因通过转录、翻译决定了生物的遗传性状。

为什么基因能够指导蛋白质的合成

基因通过转录形成mRNA，mRNA上每三个相邻的碱基决定一个氨基酸，被称为密码子。一共有64种搭配，其中三种为终止密码，使得mRNA的翻译停止。mRNA与核糖体结合后，核糖体在mRNA上移动，mRNA通过与tRNA(含有反密码子，也是三个碱基)的碱基互补配对，将游离的氨基酸(在tRNA上的羟基上)合成多肽链，经过内质网与高尔基体的加工，形成成熟的蛋白质。

如何理解基因具有遗传效应

可以理解为有段DNA能够控制生物性状，则这段DNA就是基因。所谓遗传效应就是对蛋白质合成有直接或间接影响的能力，有遗传效应的DNA片段就是能够直接指导或间接调控蛋白质合成的碱基序列。

基因(遗传因子)是产生一条多肽链或功能RNA所需的全部核苷酸序列。基因支持着生命的基本构造和性能，储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等过程的全部信息。环境和遗传的互相依赖，演绎着生命的繁衍、细胞分裂和蛋白质合成等重要生理过程。

基因决定什么

基因(遗传因子)是具有遗传效应的DNA片段(部分病毒如烟草花叶病毒、HIV的遗传物质是RNA)。基因支持着生命的基本构造和性能。储存着生命的种族、血型、孕育、生长、凋亡等过程的全部信息。基因通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现 。基因有两个特点，一是能忠实地复制自己，以保持生物的基本特征;二是基因能够“突变”，突变绝大多数会导致疾病，另外的一小部分是非致病突变。同时，基因具有双重属性:物质性(存在方式)和信息性(根本属性)。

基因决定人的生老病死，是健康、靓丽、长寿之因，是生命的操纵者和调控者。因此，一切生命的存在与衰亡的形式都是由基因决定的，包括人的长相、身高、体重、肤色、性格等均与基因密不可分。

蛋白质与DNA的关系

蛋白质与DNA的关系主要有：

1、DNA指导蛋白质的合成，DNA可以通过转录和翻译过程来控制蛋白质的合成。

2、在真核生物细胞核中，DNA和蛋白质共同构成了染色体(或染色质);

3、DNA的复制、表达等过程需要蛋白质的参与。

在mRNA的开放式阅读框架区，以每3个相邻的核苷酸为一组，代表一种氨基酸或其他信息，这种三联体形势称为密码子（codon）。如图，通常的开放式阅读框架区包含500个以上的密码子。

遗传密码的特点

一方向性：密码子及组成密码子的各碱基在mRNA序列中的排列具有方向性（direction），翻译时的阅读方向只能是5ˊ→3ˊ。

二连续性：mRNA序列上的各个密码子及密码子的各碱基是连续排列的，密码子及密码子的各个碱基之间没有间隔，每个碱基只读一次，不重叠阅读。

三简并性：一种氨基酸可具有两个或两个以上的密码子为其编码。遗传密码表中显示，每个氨基酸都有2，3，4或6个密码子为其编码（除甲硫氨酸只有一个外），但每种密码子只对应一个氨基酸，或对应终止信息。

四通用性：生物界的所有生物，几乎都通用这一套密码子表

五摆动性：tRNA的最后一位，和mRNA的对应不完全，导致了简并性

最近，芬兰国家技术研究中心和拉普兰塔技术大学联合开发了一种基于电和二氧化碳的蛋白质合成新方法。它生产的蛋白质将来可以用来制造食物和饲料。

据介绍，这种方法是将电连接到含有水和微生物的生物反应器，将水电解成氢气和氧气，并将二氧化碳注入反应器。在提供的氮、硫、磷和其他微量营养素的作用下，反应器中的微生物被促进持续增殖和合成蛋白质。将培养的微生物体脱水形成类似干酵母的蛋白粉。

目前，在实验室使用咖啡杯大小的生物反应设备生产1克蛋白质大约需要2周时间。研究人员称，这种方法产生的蛋白质比植物的光合作用效率高出近10倍，并且不使用杀虫剂。他们的下一个目标是大大提高生产效率，并将结果转化为商业生产。

用于发电的可再生能源可以用来合成蛋白质。“只要有可再生能源，比如太阳能，这种蛋白质就可以在任何地方生产，不像传统农业，传统农业需要合适的温度、湿度和土壤条件，”拉普兰塔科技大学的耶鲁·阿霍拉教授说。

芬兰国家技术研究中心的首席科学家朱哈-佩卡·皮特肯说，用这种蛋白质生产的混合食品具有很高的营养价值，食品的营养成分可以在生产过程中通过改变微生物进行调整。他预测，将来甚至有可能发明一种家用反应装置，这样人们就可以生产家庭日常生活所需的蛋白质。

本研究是两个研究机构“新碳能源”大型研究项目的一部分。该项目的目标是通过完全依赖太阳能和风能等可再生能源实现零排放。

犹太大学阿尔伯特·爱因斯坦医学院的科学家开发了一种新的荧光显微镜技术，首次揭示了蛋白质形成的时间和地点。这项技术使研究人员能够在活细胞中将信使核糖核酸分子转化为蛋白质的过程中直接观察到单个的信使核糖核酸。

如果这项技术应用于人类细胞和果蝇，它将有助于揭示蛋白质合成的异常，以及它将如何导致发育异常和一些人类疾病，包括阿尔茨海默氏病和其他记忆相关疾病。

参与这项研究的解剖学和结构生物学教授罗伯特·辛格说:“我们还不能确切地知道基因何时何地被转化为蛋白质。”。“理解这一点对于研究疾病的分子基础非常重要。例如，脑细胞中的蛋白质合成障碍如何导致神经退行性疾病的记忆缺陷？”

蛋白质生产的指令被编码在细胞核的基因中。这些指令需要经过两个步骤——转录和翻译——才能真正指导细胞合成蛋白质。在转录的这一步，信使核糖核酸分子读出基因中的脱氧核糖核酸。这些信使核糖核酸分子随后从细胞核转移到细胞质，并附着在一个叫做核糖体的结构上。翻译步骤是在核糖体上进行的:附着在核糖体上的信使核糖核酸就像构建蛋白质的模板。

为了形象化翻译过程，辛格博士和他的同事利用了翻译过程中的一个关键事件:附着在信使核糖核酸上的核糖体将不可避免地取代信使核糖核酸中所谓的核糖核酸结合蛋白。研究人员合成的信使核糖核酸分子含有两种荧光蛋白，一种红色，一种绿色。这意味着在细胞核中(在那里形成了信使核糖核酸)，信使核糖核酸被标记为红色和绿色，因此看起来是黄色的。进入细胞质后，信使核糖核酸根据它们的命运改变颜色。

图片中的大结构是核心。黄色部分是信使核糖核酸分子，每个分子有一个红色和一个绿色荧光蛋白。在这个大约5秒钟的过程中，红点的增加发生在细胞核外，即细胞质中。红点表示基因正在转化为蛋白质。大蓝点是当细胞受到挤压时分离出信使核糖核酸的粒子。

对于附着在核糖体上的信使核糖核酸，核糖体取代信使核糖核酸中的绿色荧光蛋白。因此，这些缺少绿色荧光蛋白并被翻译成蛋白质的mRNA分子将显示红色。然而，所有未翻译的mRNA分子仍然是黄色的。这项技术被称为TRICK。

在TRICK试验中，德国研究人员检测了果蝇卵母细胞中一种叫做奥斯卡的基因的表达时间和位置(果蝇常被用作了解人类疾病的模型，奥斯卡基因对果蝇胚胎的正常发育非常重要)。这些研究人员用红色和绿色荧光蛋白标记奥斯卡基因的mRNA，并将标记的mRNA注射到果蝇卵母细胞的细胞核中。

辛格博士说:“通过使用TRICK，我们发现奥斯卡基因的信使核糖核酸在到达卵母细胞的后极之前不能被翻译。”。“我们怀疑会是这样，但我们没有确切的证据。接下来，研究人员可以使用这种技术来详细分析果蝇发育过程中一系列与基因翻译相关的事件。”

研究人员还发现，蛋白质翻译不是在基因离开细胞核后立即开始，而是在基因进入细胞质后几分钟开始。“我们以前从来不知道这个时间框架，”辛格博士说。"这是我们通过使用这项技术可以学到的另一件事."

(小蝌蚪君摘自《科学日报》，请注明转载来源)