蛋白质合成和 DNA 复制之间的差异

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主要区别——蛋白质合成与 DNA 复制

蛋白质合成和 DNA 复制是使用 DNA 作为起始材料的两种机制。 DNA 作为大多数生物体的遗传物质,储存着生物体生长、发育和功能所需的信息。这 主要区别 蛋白质合成和 DNA 复制之间的关系是 蛋白质合成是根据基因中的信息生产功能性蛋白质分子,而 DNA 复制是生产现有 DNA 分子的精确复制品。 蛋白质合成的最终结果是一个功能性蛋白质分子,但在DNA复制中它是一个DNA分子。

涵盖的关键领域

1. 什么是蛋白质合成 – 定义、机制、重要性 2.什么是DNA复制 – 定义、机制、重要性 3. 蛋白质合成与 DNA 复制有何相似之处 – 共同特征概要 4. 蛋白质合成和 DNA 复制有什么区别 – 主要差异的比较

关键术语:DNA、DNA 复制、基因、信使 RNA (mRNA)、蛋白质、蛋白质合成、核糖体

什么是蛋白质合成

蛋白质合成是指根据基因上存储的信息产生线性氨基酸链的过程。这意味着基因携带蛋白质氨基酸序列的信息。关于每个氨基酸的信息是基于遗传密码在基因中编码的。三个含氮碱基的组合,称为密码子,携带有关特定氨基酸的信息。蛋白质合成过程如图1所示。

图 1:蛋白质合成

蛋白质合成的三个步骤是转录、RNA 加工和翻译。在转录过程中,DNA 被转录成 mRNA 分子。 RNA聚合酶是参与转录的酶。它与启动子结合以启动转录。当酶通过 DNA 模板延伸时,合成了一个长的 mRNA 分子。一旦 RNA 聚合酶到达终止子,转录就会终止。转录的最终结果是一个过早成熟的 mRNA 分子。 RNA加工是产生成熟RNA分子的过程。在加工过程中,mRNA 上添加了一个 5' 帽和一个聚 A 尾;在真核生物中,通过剪接外显子去除内含子。成熟的 mRNA 分子被释放到细胞质中以进行翻译。在翻译过程中,mRNA 分子的信息被解码以合成特定蛋白质的氨基酸序列。核糖体促进了翻译。相应的氨基酸由 tRNA 分子携带。

什么是 DNA 复制

DNA复制是指产生双链DNA分子的相同拷贝的过程。双链 DNA 分子的每条链都充当合成新 DNA 分子的模板。因此,双链 DNA 分子在进行复制之前应该解开。 DNA 复制以半保守的方式进行——每个新合成的双链 DNA 分子都包含一个旧的 DNA 分子。 DNA复制过程如图2所示。

图 2:DNA 复制

解旋酶、RNA 引物酶和 DNA 聚合酶等几种酶参与 DNA 复制。 DNA 被解旋酶解开,产生复制叉。 RNA 引物酶将引物添加到 DNA 模板中。由于 DNA 聚合酶向模板链添加了互补碱基对,因此通过 DNA 模板募集 DNA 聚合酶会产生互补的 DNA 链。新合成的链与旧链互补碱基配对。

蛋白质合成和 DNA 复制之间的相似之处

蛋白质合成和 DNA 复制之间的差异

定义

蛋白质合成: 蛋白质合成是指根据基因上存储的信息产生线性氨基酸链的过程。

DNA复制: DNA复制是指产生双链DNA分子的相同拷贝的过程。

机制

蛋白质合成: 转录和翻译是蛋白质合成中涉及的两个过程。

DNA复制: 现有 DNA 分子的精确复制品的产生发生在 DNA 复制过程中。

发生在

蛋白质合成: 蛋白质合成发生在细胞核内和细胞质中。

DNA复制: DNA 复制发生在真核生物的细胞核内和原核生物的细胞质中。

核糖核酸

蛋白质合成: 除DNA外,mRNA分子还参与蛋白质合成。

DNA复制: 没有 RNA 分子参与 DNA 复制。

酵素

蛋白质合成: 参与蛋白质合成的酶是RNA聚合酶。

DNA复制: 解旋酶、RNA 引物酶和 DNA 聚合酶是 DNA 复制中的酶。

完成品

蛋白质合成: 蛋白质合成的最终产物是蛋白质分子。

DNA复制: DNA 复制的最终产物是现有 DNA 分子的精确复制品。

结论

蛋白质合成和 DNA 复制是双链 DNA 分子参与初始模板的两种机制。蛋白质合成是蛋白质氨基酸序列的合成。 DNA复制是从现有的DNA分子合成新的DNA分子。蛋白质合成和DNA复制之间的主要区别在于这两个过程的机制和最终产物。

参考:

1. 贝利,里贾纳。 “DNA 复制的步骤。” ThoughtCo,请点击此处。 2.“蛋白质合成”。 SparkNotes,可在此处获得。

图片提供:

1. Joan L. Slonczewski、John W. Foster 撰写的“细菌蛋白质合成”——微生物学:一种进化的科学(CC BY-SA 3.0),来自 Commons Wikimedia 2. OpenStax(CC BY 4.0)通过 Commons Wikimedia 撰写的“0323 DNA 复制”

蛋白质合成和 DNA 复制之间的差异