氨基酸活化过程
氨基酸在掺入肽链之前必须活化以获得额外的能量,在氨酰-tRNA合酶的催化下进行。
在氨基酸的羧基上进行活化,生成中间复合物;后者再与相应的tRNA作用,将氨基酰转移到tRNA分子的氨基酸臂上,即3′末端腺苷酸中核糖的3′(或2′)羟基以酯键相结合形成氨基酰-tRNA。
这一反应是在可溶性的细胞质内完成的。
简述原核生物蛋白质的合成过程
原核生物的蛋白质合成分为四个阶段:氨基酸的活化、肽链合成的起始、延伸和终止。
①氨基酸的活化:游离的氨基酸必须经过活化以获得能量,才能参与蛋白质的合成,活化反应由氨酰tRNA合成酶催化,最终氨基酸连接在tRNA3ˊ端AMP的3ˊ-OH上,合成氨酰-tRNA。
②肽链合成的起始:首先IF1和IF3与30S亚基结合,以阻止大亚基的结合;接着,IF2和GTP与小亚基结合,以利于随后的起始tRNA的结合;形成的小亚基复合物经由核糖体结合点附着在mRNA上,起始tRNA和AUG起始密码子配对并释放IF3,并形成30S起始复合物。
大亚基与30S起始复合物结合,替换IF1和IF2+GDP,形成70S起始复合物。这样在mRNA正确部位组装成完整的核糖体。
③肽链的延伸:延伸分三步进行,进位:负载tRNA与EF-Tu和GTP形成的复合物被运送至核糖体,GTP水解,EF-TuGDP释放出来,在EF-Ts和GTP的作用下,EF-Tu GDP可以再次利用。转肽:肽酰转移酶将相邻的两个氨基酸相连形成肽键,该过程不需要能量的输入。
移位:移位酶(EF-G)利用GTP水解释放的能量,使核糖体沿mRNA移动一个密码子,释放出空载的tRNA并将新生肽链运至P位点。
④肽链的终止与释放:释放因子(RF1或RP2)识别终止密码子,并在RP3的作用下,促使肽酰转移酶在肽链上加上一个水分子并释放肽链。核糖体释放因子有助于核糖体亚基从mRNA上解离。
原核生物特点:
① 核质与细胞质之间无核膜因而无成形的细胞核(拟核或类核);RNA转录和翻译同时进行。
② 遗传物质是一条不与组蛋白结合的环状双螺旋脱氧核糖核酸(DNA)丝,不构成染色体(有的原核生物在其主基因组外还有更小的能进出细胞的质粒DNA)。
③ 以简单二分裂方式繁殖,不存在有丝分裂或减数分裂。
④ 没有性行为,有的种类有时有通过接合、转化或转导,将部分基因组从一个细胞传递到另一个细胞的准性行为。
⑤ 没有由肌球、肌动蛋白构成的微纤维系统,故细胞质不能流动,也没有形成伪足、吞噬作用等现象。
⑥鞭毛并非由微管构成,更无“9+2”的结构,仅由几条螺旋或平行的蛋白质丝构成。
⑦ 细胞质内仅有核糖体而没有线粒体、高尔基体、内质网、溶酶体、液泡和质体(植物)、中心粒(低等植物和动物)等细胞器。
氨基酸活化过程需要的的原料是什么?
氨基酸的活化过程需要的原料有:氨基酸tRNA以及ATP。因为氨基酸在活化过程中中需要和tRNA反应生成氨酰tRNA,而且该反应需要消耗ATP。
氨基酸活化反应是否可逆?
氨基酸活化反应不可逆;氨基酸从溶液中析出不是化学反应,所以不可逆。但是这个过程肯定存在着平衡,也就是析出与溶解的平衡。
氨基酸的活化反应:氨基酸-AMP-aaRS复合物的形成在aaRS、ATP及二价阳离子(如Mg2+)存在下,形成上述复合物并释放出PPi。例如,丙氨酸-AMP-丙氨酰-tRNA合成酶(AlaRS)复合物的形成如下:氨基酰-tRNA的形成氨基酸以氨基酸-AMP-aaRS复合物的形式转到tRNAAla上;
形成Ala-tRNAAla。各种tRNA的3’端都有同样的三个核苷酸的序列(-CCA)。氨基酸即结合在tRNA的3’-CCA末端腺苷酸(A)的核糖2’或3’游离-OH上,以酯键相连。上述氨基酸的活化反应,表示绝大多数氨基酸的活化过程。
另发现有二种氨基酸(GLN和Ile)的活化有其特殊条件。Gln-tRNA复合物的形成如下,即先由一个Glu经GluRS作用接在tRNAGln上,形成Glu-tRNA;然后再经转氨基酶作用,将Glu(或Asn)的酰胺基接到Glu-tRNA复合物的Glu上,最终形成Gln-tRNA复合物。
扩展资料:
氨基酸存在于所有的生物体,定位于细胞浆。已从许多生物组织中提纯,其分子量从2.27×104-2.7×105不等,有的由单一肽链组成,有的由几个亚基组成,通常称为α和/或β亚基。
单个肽链的大小差别较大,从嗜热杆菌(Bacillusstearothermophilus)的TrpRS含327个氨基酸残基到E.coliIleRS含939个氨基酸残基不等。来源于不同生物的同种aaRS其序列保守性亦不同,如酵母和细菌的同种aaRS比较,其同源性约在20%─50%范围。
aaRS的活性中心一般含有一个或几个-SH基,对该巯基进行化学修饰通常会导致酶失活,从而认为这些巯基在催化中发挥作用。
例如,aa-AMP能够与巯基反应形成巯酯键,然后再与tRNA反应。E.coliGlyRS由α2β2四个亚基构成,当用N-甲基缩苹果酰胺(N-methy1-maleimide)去处理酶的-SH基,会导致GlyRS失活。已证明N-甲基缩苹果酰胺灭活该酶的靶位置是β亚基的Cys395,以致阻止了aa-AMP与tRNA反应,但不抑制Gly-AMP复合物的形成。
氨基酸活化过程中需要的原料是什么?
机体在合成蛋白质时,需要先对氨基酸进行活化。在氨酰tRNA合成酶的作用下,氨基酸与tRNA反应生成氨酰tRNA,反应需要消耗ATP,这个过程就是氨基酸的活化过程。所以氨基酸的活化过程需要氨基酸、转运这种氨基酸的tRNA以及ATP。
氨基酸的活化为什么是肽链合成的前提?填空题,就是氨基酸的活化形式是什么?
生物体内的氨基酸不能直接反应生成肽链,而首先由特异性的氨酞tRNA合成酶催化活化的氨基酸的羧基与其对应的tRNA的3′端羟基反应,生成含高能酯键的氨酰tRNA。氨酰基可连接到tRNA3′端腺苷的3′-羟基(图 1)或2′-羟基上,并可在两者之间迅速移动,达到一个平衡。氨基酸与tRNA反应的整个过程分两步进行(见转移核糖核酸),其总反应式表示如下:
氨基酸+ATP+tRNA氨酰tRNA+AMP+Ppi
上述反应都是在氨酰tRNA合酶催化下进行的。此酶具有高度专一性,每种氨基酸至少有一种氨酰tRNA合成酶。不同氨酰tRNA合成酶在大小、亚基结构和氨基酸组成上各不相同。所以说氨基酸的活化是肽链合成的前提。
氨基酸的活化形式是氨酰tRNA,腺嘌呤