核糖体翻译蛋白质

实验目的

掌握核糖体的结构和翻译延伸循环的过程，理解遗传密码与蛋白质序列的对应关系。

实验原理

延伸循环包括三步：进位（EF-Tu·GTP 把氨酰-tRNA 送入 A 位，密码子与反密码子配对）、成肽（大亚基肽酰转移酶中心把肽链从 P 位 tRNA 转到 A 位氨基酸上）、移位（EF-G·GTP 推动 tRNA 和 mRNA 移动一个密码子，空 tRNA 经 E 位离开）。每接 1 个氨基酸消耗约 4 个高能磷酸键。人核糖体每秒约接 5～6 个氨基酸。

实验器材

• 核糖体剖面原子级三维模型（大、小亚基）
• mRNA 与密码子
• A、P、E 位的 tRNA
• 延伸因子 EF-Tu、EF-G
• 新生肽链与出口隧道

实验步骤

1. 辨认大、小亚基，找到 mRNA 通道和出口隧道
2. 观察 EF-Tu 把带氨基酸的 tRNA 送进 A 位
3. 观察肽链从 P 位转接到 A 位的新氨基酸上
4. 观察 EF-G 推动 tRNA 和 mRNA 移动一个密码子
5. 查看 A 位密码子与对应氨基酸，记录 GTP 消耗

实验现象与结论

每完成一个循环，肽链增加一个氨基酸，mRNA 前移 3 个核苷酸，空 tRNA 从 E 位离开。人核糖体每秒约接 5.6 个氨基酸，合成 147 个氨基酸的 β 珠蛋白链约需 26 秒，共消耗约 588 个高能磷酸键。

注意事项

• 本内容仅供教学演示，不能替代医生诊疗
• 密码子间距画得比实际宽，便于观察

常见问题

核糖体的 A、P、E 位分别是什么？

A 位接受新的氨酰-tRNA，P 位结合携带肽链的 tRNA，E 位是空 tRNA 离开的出口。

合成一个肽键要消耗多少能量？

氨基酸活化消耗 2 个高能磷酸键，进位和移位各消耗 1 个 GTP，合计约 4 个。