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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、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？当位点2出现UAA,UAG或者UGA的时候，将不再有tRNA进来，为什么呢？因为tRNA只有61种！我们把这三种密码子称为终止密码子。当它们进入核糖体时，位点1的肽链与tRNA分离，进入下一道加工工序，翻译终止。有时候我们会看到一条mRNA分子上结合有很多个核糖体，每个核糖体上挂着一条合成中的肽链，由于模板相同这些