蛋白質合成工具

蛋白質合成示意圖產生器

描述你需要的圖,就能得到一張帶標註的蛋白質合成示意圖:細胞核中的轉錄、mRNA的修飾,以及核糖體上的轉譯(tRNA、密碼子與反密碼子),依序畫出。也可以在下方免費查看標註版與空白版。

或從範例開始

全過程標註
簡明過程圖
轉錄 vs 轉譯
空白學習單版

帶標註的蛋白質合成示意圖(解答版)

轉錄與轉譯依序排列,標出參與的分子與發生的場所。可以當作解答列印,也可以作為複習講義發給學生。

標出細胞核中轉錄與核糖體上轉譯的蛋白質合成示意圖

空白蛋白質合成示意圖(填圖學習單)

同一張圖,每個標註都換成空白答題線,可直接用於學習單、小考或考試題目。

帶空白答題線、供學生填寫的蛋白質合成示意圖
所有示意圖工具

蛋白質合成示意圖是什麼?

蛋白質合成示意圖呈現細胞由基因合成蛋白質的兩個階段:轉錄,即RNA聚合酶以DNA為模板合成mRNA;轉譯,即核糖體讀取密碼子,tRNA運來相對應的胺基酸。真核細胞中,兩個階段之間mRNA還要經過修飾。

重點

  • 遺傳訊息從DNA流向RNA,再流向蛋白質。這就是中心法則:轉錄產生基因的mRNA複本,核糖體上的轉譯再把這段訊息變成一串胺基酸。
  • 遺傳密碼以三個鹼基為一組讀取。mRNA上每三個相鄰鹼基組成一個密碼子,決定一種胺基酸;64種密碼子中,61種對應胺基酸,3種是終止密碼子,AUG既對應甲硫胺酸,也是轉譯的起始訊號。
  • 真核細胞的mRNA在離開細胞核前要經過修飾。前驅mRNA的5′端加上帽,3′端加上約200個腺嘌呤核苷酸組成的poly(A)尾,內含子經剪接移除,只留下外顯子。
  • tRNA是「轉接者」。每種tRNA攜帶一種胺基酸,並有一個能與mRNA上密碼子互補配對的反密碼子;依物種不同,細胞質中有40到60種tRNA。
  • 核糖體上有三個tRNA結合位。新的tRNA進入A位,攜帶延長中胜肽鏈的tRNA位於P位,空的tRNA從E位離開;胜肽鍵由大次單元中一種由RNA構成的酵素,即胜肽轉移酶催化形成。

蛋白質合成示意圖產生器怎麼用

1

描述示意圖

說明用途與詳細程度:真核細胞中的完整過程、簡明過程圖、轉錄與轉譯並排對照。一句話就夠。

2

選擇風格

預設是乾淨的扁平教科書畫風,白底、直引線標註。也可以換成水彩、墨線、3D 等其他風格。

3

調整並匯出

結果會進入你的工作區,可以局部重繪、在畫布上直接修改標註文字、放大並匯出高解析度圖檔。

蛋白質合成的各個階段與發生的變化

帶標註的蛋白質合成示意圖通常要畫出的階段、每個階段發生了什麼,以及在細胞中的場所。除非你要求精簡,這就是預設的標註組合。

階段發生了什麼場所
轉錄起始RNA聚合酶結合到啟動子上,DNA雙股解開細胞核(細菌在細胞質)
轉錄延長RNA聚合酶沿模板股移動,依5′→3′方向合成前驅mRNA細胞核
轉錄終止轉錄產物釋出,DNA重新纏繞細胞核
加5′帽前驅mRNA的起始端加上修飾過的鳥嘌呤,保護mRNA並幫助核糖體結合細胞核
加poly(A)尾3′端加上約200個腺嘌呤核苷酸細胞核
剪接移除內含子,把外顯子連接成成熟mRNA細胞核
mRNA出核成熟mRNA經核孔進入細胞質核膜
轉譯起始核糖體小次單元結合mRNA,起始tRNA與起始密碼子AUG配對,大次單元隨後結合細胞質中的游離核糖體或粗糙內質網
轉譯延長tRNA進入A位,胺基酸之間形成胜肽鍵,核糖體每次沿mRNA移動一個密碼子核糖體
轉譯終止終止密碼子進入A位,釋放因子結合,多肽鏈被釋出核糖體

不同階段要求畫出的細節不同。入門通常只畫轉錄與轉譯兩步,以及DNA、mRNA、核糖體與tRNA;高中生物與大學課程還要加上mRNA修飾、A、P、E位、起始與終止密碼子,以及每一步的三個階段。指定需要的標註,就只畫那些。

轉錄與轉譯有什麼不同?

轉錄是以基因的DNA為模板合成mRNA,轉譯是讀取這條mRNA來合成蛋白質。在真核細胞中,轉錄發生在細胞核,轉譯發生在細胞質;沒有細胞核的細菌,兩者都在細胞質中進行。

轉錄轉譯
模板DNA(模板股)mRNA
產物RNA(真核細胞為前驅mRNA)多肽鏈
真核細胞中的場所細胞核細胞質中的核糖體
主要參與者RNA聚合酶(合成mRNA的是RNA聚合酶II)核糖體與tRNA
原料4種核糖核苷酸(A、U、G、C)胺基酸
起始訊號啟動子(如TATA盒)起始密碼子AUG
終止訊號終止序列終止密碼子(UAA、UAG或UGA)
鹼基配對核糖核苷酸與DNA模板股配對,以U取代TtRNA的反密碼子與mRNA的密碼子配對

把轉錄畫在細胞核內、轉譯畫在細胞核外,mRNA在兩者之間穿過核膜;至少畫出一個密碼子與相對應tRNA反密碼子的配對。核糖體在細胞核內進行轉譯,或mRNA中出現T的圖,是最先要檢查的錯誤。

蛋白質合成示意圖用在哪裡?

蛋白質合成示意圖主要用於生物教學:學習單、遺傳課與考試複習;也作為分子生物學、醫學與生物技術中的示意圖。差別在於深度,入門只畫DNA、mRNA與核糖體,大學要畫出mRNA修飾與A、P、E位。

高中生物

高中生物遺傳單元與學測、分科測驗複習的學習單與講義。通常是一張依序排列的完整過程標註圖,加上同一張圖的空白版讓學生填寫。

遺傳課

把遺傳密碼與突變連起來的示意圖:一個鹼基被取代如何改變密碼子,插入一兩個鹼基如何造成讀碼框移位。

考試複習

把轉錄與轉譯並排對照的一頁式整理,因為考題就是這樣問的:寫出X處分子的名稱,根據密碼子寫出反密碼子,說出每個階段發生的場所。

醫學與生物技術

關於作用在細菌核糖體的抗生素(四環黴素阻斷A位,氯黴素阻斷胜肽鍵形成),以及利用改造過的基因生產蛋白質的示意圖。

關於蛋白質合成示意圖的常見問題

帶標註的蛋白質合成示意圖應該包含哪些內容?

標準內容是帶模板股的DNA、細胞核中的RNA聚合酶與mRNA、核孔,接著是由小次單元與大次單元組成的核糖體、帶反密碼子與胺基酸的tRNA、從起始密碼子開始的mRNA密碼子,以及正在延長的多肽鏈。這是預設內容;要求減少標註,就只畫你要的那些。

能拿到讓學生自己填寫的空白蛋白質合成示意圖嗎?

可以。直接免費查看本頁的空白版,或者提出要空白版,所有標註都會換成空白答題線。標註版就是配套解答,兩張可以一起列印。

蛋白質合成的步驟依序是怎樣的?

轉錄、RNA修飾與轉譯。RNA聚合酶把基因轉錄成前驅mRNA;在真核細胞中,前驅mRNA加上帽與poly(A)尾並經過剪接;mRNA離開細胞核後由核糖體轉譯:在AUG處起始,一個密碼子接一個密碼子延長,在終止密碼子處終止。

密碼子與反密碼子有什麼不同?

密碼子是mRNA上三個相鄰的鹼基,反密碼子是tRNA上與之對應的三個鹼基。兩者以鹼基互補配對結合:密碼子AUG由反密碼子為UAC、攜帶甲硫胺酸的tRNA辨識。

mRNA、tRNA與rRNA各有什麼作用?

mRNA把基因的訊息從細胞核帶到核糖體;tRNA運送胺基酸並把它們與密碼子對應起來;rRNA構成核糖體的核心,並催化胜肽鍵形成。三種RNA都是轉錄的產物。

蛋白質合成在細胞的什麼部位進行?

轉錄在細胞核中進行,轉譯在細胞質中的游離核糖體或附著於粗糙內質網上的核糖體進行。沒有細胞核的細菌,兩者都在細胞質中進行。粒線體與葉綠體也有自己的核糖體。

一共有多少個密碼子?

64個,其中61個對應胺基酸,3個是終止密碼子。大多數胺基酸對應不只一個密碼子,這稱為密碼子的簡併性;AUG是起始密碼子,同時對應甲硫胺酸。

突變如何影響蛋白質合成?

一個鹼基被取代會改變密碼子,新的密碼子可能對應另一種胺基酸、同一種胺基酸,或變成終止訊號。插入或缺失一兩個鹼基會使讀碼框移位,打亂後面所有的密碼子;克里克與布瑞納正是利用這個效應證明遺傳密碼以三個鹼基為一組讀取。

能畫一張給國中生看的簡單蛋白質合成圖嗎?

可以。要求簡明過程圖,就只保留重點:細胞核中的DNA、它的mRNA複本、核糖體,以及連接成蛋白質的胺基酸。國中階段通常五個標註以內就夠了。

和一般的AI繪圖工具有什麼不同?

內建了學科層面的要求。每張圖都被要求依教科書的標準順序繪製:各階段依真實順序排列,以箭頭依序連接,每個標註拼寫正確。列印前請對照你的課本核對術語,在畫布上可以就地修改任何標註。

產生的圖可以用於教學或發表嗎?

可以,產生的圖歸你所有,可用於學習單、簡報、講義、學位論文與期刊論文。視模型不同,最高可匯出 4K 高解析度點陣圖。

產生後還能修改標註嗎?

可以。結果會在畫布工作區開啟,圖上的標註是可辨識的,改字、翻譯、移動指示線、局部重畫或換色都不需要重新產生整張圖。

繪製你的蛋白質合成示意圖

從一句描述到一張可列印的帶標註示意圖,大約一分鐘。

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