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微课视频《基因指导蛋白质的合成》制作说明我们看到不同的生物个体有形形色色的性状，这是因为它们体内有着不同的蛋白质，这些蛋白质有些是结构蛋白，如毛发里面的角蛋白，有些是具有特定功能的蛋白质，如血红蛋白、酶等等。为什么不同生物体内的蛋白质会不相同呢？答案是：它们的细胞里面含有不同的基因。基因是什么呢？让我们来看看，大部分基因位于细胞核里的染色体上。每条染色体中含有一条完整的DNA分子，这个DNA分子由两条脱氧核苷酸链组成，丰富的遗传信息就储存在这些链的结构中。我们看到，每条链由Ａ、Ｔ、Ｇ、Ｃ四种脱氧核苷酸按特定的顺序组成，另一条链的顺序随之也确定下来，和它互补。DNA分子上每隔一段距离，就有一段分子能够指导合成不同的蛋白质，这个DNA片段就是基因。也就是说，一个DNA分子上有会很多个基因。那么，假设一个人的细胞需要产生某种蛋白质了，他的基因如何控制这个过程呢？首先有两个问题我们要搞清楚，；第一，蛋白质的合成在哪里？核糖体上，核糖体在细胞质中，而基因存在于细胞核内的某个DNA分子上，DNA分子太大无法穿过核膜；第二，蛋白质的基本组成单位是什么？氨基酸，而并不是基因的基本组成单位，脱氧核苷酸。不在同一个位置，“语言”也不通，这可怎么办？聪明的细胞有它独到的解决办法！在细胞质中有很多这样的小分子，形状像三叶草，它们是一类RNA，这类RNA能根据它分子一端的三个核糖核苷酸的顺序来携带特定的氨基酸，聪明的你们想到了什么？对！两种语言的沟通！我们把这类RNA称为转运RNA，细胞里这些转运RNA一共有61种，足以转运所有20种不同氨基酸。我们能推测合成蛋白质时，就是由这些tRNA根据某种顺序来搬运氨基酸，最后这些氨基酸脱水缩合成肽链再进一步构成蛋白质的。那么tRNA依据的顺序会不会就是基因呢？不会，前面我们说到基因在细胞核里面，而肽链的合成在核糖体上！也就是说，tRNA依据的模板应该在核糖体上！原来，在合成某种蛋白质时，细胞核里面相应的基因会在RNA聚合酶的作用下解旋，暴露出碱基结构。该酶接着以一条链为模板，根据碱基互补配对的原则，合成一条相应的单链RNA分子，它的碱基排列顺序与基因中的非模板链一致，不同的是T的位置换成了U。这一段遗传信息就这样从DNA传递到了RNA，我们把这个RNA分子称为信使RNA，这个过程称为转录。mRNA的核糖核苷酸顺序称为遗传密码，每三个相邻的碱基称为一个密码子，那么总共会有多少种密码子呢？理论上能构成4*4*4一共64种密码子。转录得到的模板mRNA怎么到核糖体上的呢？它从核孔出来，与细胞质中的核糖体结合，组成了一个肽链的合成机器。这个基因可以相继转录出很多条相同的mRNA，每条mRNA结合一个核糖体，这时细胞中就有很多台机器生产这种蛋白质。我们来近距离看看机器是如何工作的。核糖体从mRNA特定的一端结合上去，在核糖体上位点1和位点2会有连续两个密码子暴露出来，然后核糖体沿着mRNA模板缓缓移动，每次移动时位点2的密码子会挪到位点1处，新的密码子会进入到位点2处，像这样。还记得tRNA吗？每个tRNA一端有三个特定的碱基，我们称为反密码子，能与核糖体位点上的密码子互补配对。tRNA携带氨基酸从位点2进入核糖体，从位点1卸下氨基酸离开，一路下来依次把不同氨基酸排成肽链，这个过程称为翻译，我们来看看这个美妙的过程吧。核糖体沿mRNA移动，当位点2首次出现AUG时，才会有反密码子为UAC的tRNA携带甲硫氨酸进入，翻译这才正式开始，AUG也被称为起始密码子，核糖体前进一步，反密码子为UAC的tRNA携带甲硫氨酸进入位点1，位点2出现新的密码子GAU,反密码子为CUA的tRNA携带天冬氨酸进入位点2，位于顶端的甲硫氨酸离开tRNA和天冬氨酸脱水缩合形成二肽，同时位点1的反密码子为UAC的tRNA离开核糖体“扬长而去”，位点1空了，核糖体再前进一步，携带二肽的反密码子为CUA的tRNA进入位点1，位点2出现新的密码子AUC,反密码子为UAG的tRNA携带异亮氨酸进入位点1，二肽离开tRNA与异亮氨酸脱水缩合形成三肽，同时位点1的反密码子为CUA的tRNA离开核糖体“扬长而去”，位点1又空了，这样核糖体又可以再前进一步，继续读取下面的密码子。这个过程一直持续到什么时候呢？当...