试分析高中生物蛋白质合成过程中基因的作用

孙锁

摘 要： 基因对于蛋白质的合成起着重要作用，这其中所涉及的知识内容是高中生物学习的重难点之一。本文阐述了基因在蛋白质合成中的含义，并对基因在蛋白质的合成中所起到的重要作用进行了具体分析，以期为各位读者朋友提供参考。

关键词： 高中生物 蛋白质合成 基因作用

基因指的是控制生物性状中遗传物质的内部结构单位与功能单位，其对于合成蛋白质有着极为重要的控制性效用，并且生物学科中关于基因的学习有基础性作用。据此，笔者对高中生物中基因在蛋白质的合成过程中担任的控制角色所进行的分析具有十分重要的现实意义。

一、基因在蛋白质合成中的含义概述

基因是指具备遗传效应的DNA片段，这些基因通过线性排列的方式呈现在染色体上，并经由若干基因共同组成DNA分子。基因与生物的性状存在紧密的联系，其不仅对性状产生控制作用，基因具有特殊性的内容也直接决定生物性状的特定性。另外，基因还携带了相关的遗传信息，基因中的脱氧核苷酸的排列顺序也代表了该种生物在遗传方面的信息内容。

DNA片段的功能主要包含两部分内容：一方面通过DNA的复制，能够实现生物繁衍接代中的遗传特征的传递，另一方面经过繁育的后代在个体的发育过程中，使得遗传信息得到表达，进而使得后代将与亲代相似的特征明显地展示出来。其传递的过程主要是复制完DNA分子后，亲代通过生殖这项步骤将其传递给后代，在后代获得同亲代结构一致的DNA后，就会出现个体发育同亲代相似的性状特征，因而实现DNA对于生物性状的控制过程。对于不同的生物来说，其性状是不同的，而这种受精卵细胞中的DNA往往数量有限，所以这要求每个DNA分子可以控制多种遗传性状，而这种要求就促使在每一个DNA分子的内部可划分成一些功能区段，从不同区段中分别完成不同性状的控制，并且其中每一个区段都称其为一个独立的“基因”。由此可以总结出，基因对与生物性状结构与功能单位有控制作用。

二、基因在蛋白质合成中的控制性作用

（一）基因在蛋白质合成中的参与效果

基因参与了蛋白质的合成过程，并且对于合成工作起到一个控制性的效用。在细胞核中，通常都以DNA一条链作为模板，并依照碱基互补配对的原则使其形成RNS信使的整个过程。在细胞核内，以信使RNA作为模板，并以转运RNA作为运载的工具，最终形成氨基酸连接顺序的合成结果。在整个过程中，通常有将遗传信息经由DNA传送给RNA，接着由RNA转到蛋白质转录与翻译过程，还有从DNA到DNA的遗传信息复制过程。

（二）基因在蛋白质合成中的具体控制作用的分析

在了解基因的相关含义及认识DNA作为遗传物质的基本功能后，学生便能够对基因传递遗传的信息，以及表达遗传信息的概念加以初步地掌握。紧接着，学生在学习过程中发现，DNA分子不能由细胞核直接获取，并且基因同蛋白质的合成有一定的空间间隔，要实现基因对于蛋白质的作用探究，则需要将RNA引入探究活动。从对DNA与RNA的特征比对上，学生很容易得出二者在几方面存在重要区别。例如DNA（脱氧核糖核酸）的结构通常为双螺旋式的结构，而RNA（核糖核酸）则通常呈现单链结构形式；在基本单位上的比较上，DNA主要为脱氧核苷酸，而RNA则通常为核糖核苷酸；在五碳糖方面二者也有着显著区分，DNA一般为脱氧核糖，而RNA则主要是核糖。此外，在碱基种类中，DNA主要是A、T、C、G，而RNA的碱基种类则是A、U、C、G，并且RNA主要可以分为信使、转运与核糖体三种类型。

在对转录进行探索时，学生可以从四个步骤中获得整个过程。首先，解开DNA双链，使得DNA是双链中的碱基可以得到暴露；其次，处于游离状态的核糖核苷酸能够与DNA链上碱基进行任意碰撞，并且当DNA中的碱基同核糖核苷酸能偶实现互补时，二者可以利用氢键实现结合；再则，在新的核糖核苷酸结合好时，可以将其连接到正处于合成状态的mRNA分子之上；最后，在DNA单链上，合成的mRNA得到了释放，随后DNA的双链也实现了恢复。在整个基因转录的过程中，需要创造的条件主要包括模板、能量、原料与酶四方面的内容。其中模板为DNA上的一条链，其所需能量主要指的是ATP，转录的原料是指4种可游离的核糖核苷酸，酶则指的是RNA的聚合酶、解旋酶等。

此外，DNA的复制与转录过程也存在许多不同之处，例如，在模板设置上是DNA两条链，而在转录中主要为DNA一条链，在碱基配对时，复制主要是A-T/C-G/T-A/G-C，而在转录过程中通常为A-U/C-G/T-A/G-C。并且在经过复制与转录过程所形成的产物是不同的，在复制中主要产生的是子代DNA，而在转录中则是RNA。当细胞核完成合成后，mRNA经过细胞核内的核孔进入到细胞质中，便能够直接指导蛋白质进行合成，从而完成整个作用过程。再则，细胞核内的DNA，通过RNA直接指导细胞核内核糖体里所进行的蛋白质合成过程，其中将RNA用作DNA信使的原因主要有其是由核糖、碱基、磷酸组成的核苷酸连接组成的，并且实现储存信息的功能。接着，通过转录后的碱基序列转变为蛋白质中的氨基酸，以此便实现蛋白质的合成。

总的来说，基因对于生物性质有着控制作用，基因指导合成了蛋白质，而生物的性状特征又主要通过蛋白质体现出来，进而通过基因对于蛋白质合成过程的指导作用实现对整个基因的表达。

对基因参与蛋白质合成中的重要作用进行了解掌握，不仅使学生树立了基因能够实现对蛋白质的控制这一观念，而且为学生解答此类问题提供了正确的思路。因此，加强对基因对于蛋白质合成的相关研究，是高中生物学习中的一项重要任务。

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