第十三章蛋白质的生物合成一、课后习题1.在蛋白质分子中，通常含量较高的是Ser和Leu，其次是His和Cys，含量最少的是Met和Trp。一种氨基酸在蛋白质分子中出现的频率与它的密码子数量有什么关系？这种关系得选择其优点如何？2.AUG和UAG是蛋白合成中特定的起始和终止密码，序列同5’-UUAUGAAUGUACCGUGGUAGUU-3’的mRNA中什么样的开放阅读框才能编码一个短肽？写出该短肽的氨基酸序列。3.细菌的基因组通常含有多少个rRNA基因拷贝，他们能迅速地转录以生产大量rRNA装配成核糖体相对对比而言，编码核糖体蛋白的基因只有一份拷贝，试解释rRNA基因和核糖体蛋白基因数量的差别。4.DNA中的点突变（一个碱基被另一个碱基取代）可能导致一个氨基酸被另一个氨基酸替换。但在某些情况下，由于密码子的简并性，基因编码的氨基酸序列也可能不会改变。一种细菌生产的胞外蛋白酶在其活性位点上（—Gly-Leu-Cys-Arg—）有一个半胱氨酸残基。紫外线照射过后，分离得到两个突变菌株。菌株1生产以Ser取代活性部位Cys的无活性酶（—Gly-Leu-Ser-Arg—）；而在菌株2内，合成了一条C末端结束在活性部位内的以—Gly-Leu—COO-结尾的截断了的肽链，指出在每一种菌株中可能发生的突变。5.一双螺旋DNA的模板链中一段序列如下：CTTAACACCCCTGACTTCGCGCCGTCG（1）写出转录出的mRNA核苷酸序列？（2）写出5’开始的该转录mRNA序列所对应得多肽的氨基酸序列？（3）假设此DNA的另一条链被转录和翻译，所得的氨基酸序列会与（2）中的一样吗？（2）与（3）得出的答案在生物学上有什么意义？6.假设反应从游离氨基酸、tRNA、氨酰tRNA合成酶、mRNA、80S核糖体以及翻译因子开始，那么翻译一分子牛胰核糖酸酶要用掉多少个高能磷酸键？翻译一分子肌红蛋白需要消耗多少个高能磷酸键？7.噬菌体T4DNA的相对分子质量为1.3×108（双链），假定全部核苷酸均用于编码氨基酸，试问：（1）T4DNA可为多少氨基酸编码？（2）T4DNA可为多少相对分子质量等于35000的不同蛋白质编码？（核苷酸对的相对分子质量按618计，氨基酸平均相对分子质量按120计）8.核糖体的基本结构和功能有哪些？9.在蛋白质定向运输时，多肽本身有何作用？高尔基体的功能是什么？参考答案：1.在蛋白质分子中，一种氨基酸出现的频率与它密码子的数量具有一定的正向关系，如：亮氨酸，苏氨酸都有6个密码子，通常在蛋白质分子中出现的几率也最高；而甲硫氨酸和色氨酸只有一个密码子，在蛋白质中出现的频率相对小一些。这种关系的选择对生物发生变异和进化具有一定的影响。一种氨基酸可以有几个不同的密码，这就是密码子使用的简并性，对生物物种的稳定性有一定的意义，因为当突变引起密码子内某一核苷酸改变时，可由编码同一氨基酸的另一个密码子代替，合成出与原来相同的蛋白质；相反，如果由另一种氨基酸的密码子替代，则合成出性质、功能对生物体有或大或小影响的另一种新蛋白质2.开放阅读框AUGAAUGUACCGUGGUAG编码的短肽为：Met-Asn-Val-Pro-Trp-终止密码子3.细菌E.coli的基因组中有七套rRNA基因，且大多数rRNA基因集中于基因组的复制起点oriC的位置附近。这有利于rRNA基因在早期复制后马上作为模板进行rRNA的合成以便进行核糖体组装和蛋白质的合成。从这一点上看，细菌基因组上的各个基因的位置与其功能的重要性可能有一定的联系。而典型的真核生物细胞含有几百到几千个28S、18S和5.8SrRNA基因的拷贝，5SrRNA基因的拷贝数多达50000个。在生活细胞中，特别是在活跃进行蛋白质合成的细胞中，需要大量的核糖体，这就意味着需要合成大量的rRNA和核糖体蛋白质。但在基因数量上有很大的差别，由于rRNA基因的转录产物直接参与组成核糖体，而核糖体蛋白基因转录成为mRNA后，需要翻译成蛋白质后参与组成核糖体，但每1条mRNA可以翻译成多个蛋白质分子，不同的翻译起始位点，有不同的蛋白质。4.知Cys的密码子为UGU或UGC菌株1的Cys突变为Ser，而Ser的密码子有UCU、UCC、UCA、UCG、AGU、AGC六种，由此知Cys的密码子发生的点突变可能为密码子的第一个碱基U变为A，或第二个碱基G变为C；菌株2的Cys的密码子突变为终止密码子，所以可能为第三位的U或者C突变为A。5.（1）GAAUUGUGGCUGAAG...
