蛋白质合成
蛋白质分子是通过蛋白质合成过程产生的。蛋白质合成是在生物系统中经过转录、翻译和翻译后修饰等反应完成的。氨基酸的合成则利用葡萄糖等碳水化合物作为碳源来生成氨基酸。并非所有的氨基酸都来自食物;其中一部分氨基酸也是由人体自身产生的。在转录和翻译过程中,蛋白质是在细胞内部生成的。蛋白质合成是指制造蛋白质的过程。这一过程由细胞内的各种生物机制负责完成。在原核生物中,蛋白质合成发生在细胞的细胞质中。首先,DNA的编码区域会转录出mRNA(信使核糖核酸)。mRNA离开细胞核后,会在核糖体的作用下被翻译成含有特定氨基酸序列的蛋白质分子。
细胞的蛋白质合成利用DNA、RNA以及多种酶来生成蛋白质。在转录、翻译和翻译后阶段所涉及的众多过程中,还包括蛋白质的折叠、修饰以及蛋白水解等步骤。
原核生物和真核生物中的蛋白质合成
蛋白质等生物分子对所有生物的生存都至关重要。原核生物和真核生物都会产生多种多样的蛋白质。蛋白质能够催化生化反应,其中一些蛋白质还充当结构成分。原核生物和真核生物的蛋白质合成过程存在显著差异。例如,原核生物在细胞质中合成蛋白质;而每个真核细胞都含有细胞核,细胞核参与转录过程。在转录完成后,核糖体在细胞质中开始形成,并负责将mRNA翻译成氨基酸。原核生物和真核生物的蛋白质合成方式不同,具体差异如下表所示。原核生物蛋白质合成
- 即使在 mRNA 转录完成之前,翻译过程就已经开始了。
- 除非涉及古菌,否则细菌的mRNA没有多聚A尾和帽子结构。
- AUG密码子是翻译的起始信号。
- PIF-1、PIF-2、PIF-3 是启动因素。
真核生物蛋白质合成
- 翻译结果如下: “转录本之后是翻译内容。”
- 在 mRNA 转录本的 3′ 端,会添加 5′ 帽结构;在 5′ 端,则会添加多聚腺苷酸(poly-A)尾。
- RNA通过第一个AUG密码子处的5'帽结构与核糖体结合,随后翻译过程开始。
- 有几种因素可以启动这一过程:eIF1-6、eIF4B、eIF4C、eIF4D、eIF4F。
遗传模式
一个人的基因型决定了其表型。基因型是由父母双方各传递给一个等位基因所决定的。某一性状的显性或隐性取决于这些等位基因的存在情况。此外,判断某一性状是“常染色体遗传”还是“X连锁遗传”取决于该等位基因在基因组中的位置:如果只需要一个等位基因就能表现出该性状,则该性状为显性;如果需要两个等位基因才能表现出来,则该性状为隐性。X连锁性状由X染色体上的等位基因控制,而常染色体性状则由不位于X或Y染色体上的等位基因控制。在X连锁性状中,多种因素起作用,包括等位基因的显性或隐性以及后代的性别。通过使用潘尼特方格(Punnett squares),可以计算出孩子具有某种特定性状的概率。当两个个体都清楚自己在该性状上的基因型时,他们可以利用潘尼特方格来预测后代可能的基因型,并据此判断该性状表现出来的可能性。