蛋白质的生物合成
注解
蛋白质在生物体内常处于合成和分解的动态平衡。因而各种蛋白质都以其固有的速度进行分解或重新合成。在细胞内合成蛋白质的场所是核蛋白体。核蛋白体在细胞内以游离的或结合在粗面内质网上的状态而存在，前者主要进行细胞质（酶）的合成，后者主要是以分泌蛋白质（酶）及膜组成成分的蛋白质的合成。蛋白质的一级结构，即氨基酸的排列是由DNA的碱基对来决定的。其信息是通过mRNA传递到核蛋白体的，该mRNA上的三联体，也就是相邻的三个碱基对来决定一个氨基酸。作为组成蛋白质原料的氨基酸，由ATP活化变成氨酸基tRNA的形式tRNA既具有活化氨基酸载体的作用，同时也具有解读遗传信息受体的功能。氨酰基tRNA和mRNA结合在核蛋白体上形成多核蛋白体，边进行遗传密码的翻译，边进行蛋白质的合成。蛋白质的生物合成从N-末端开始朝向C末端进行。mRNA上的密码是从5′末端朝着C末端翻译。从而，mRNA的N′末端有相当于肽链的N末端的起始点存在，在这里开始肽链的合成，随之肽链的延长，最后到C末端蛋白质合成终结。已合成的蛋白质可从核蛋白体上游离下来。在其各个过程存在着多肽链开始因子、多肽链延长因子，以及多肽链终止因子，在GTP的参与下，进行各自的反应。
从基因到蛋白质的信息传递不能直接进行，而是需要依靠另一种核酸-核糖核酸(RNA)来牵线搭桥。核糖核酸有几类，其中主要是接受脱氧核糖核酸(DNA)中的遗传密码并负责传递给蛋白质的信使核糖核酸mRNA。从脱氧核糖核酸DNA到人使核糖核酸mRNA传递遗传密码时，碱基按A≡U、G≡C的原则进行配对，即以脱氧核糖核酸DNA的一条链为模板，合成信使核糖核酸mRNA ，脱氧核糖核酸DNA上的三联体密码也随之转移到信使核糖核酸mRNA上，这个过程称为转录。之所以要进行转录，是因为蛋白质的合成场所是核外的核糖体上，与脱氧核糖核酸DNA所在染色体还有一段距离，染色体不会流动到核外主动去找适合蛋白质合成的场地，必须通过信使来完成使命。于是，就由信使核糖核酸mRNA担当这个角色，接受脱氧核糖核酸DNA的三联体密码并来到核外核糖体内行使职权，指使特定的氨基酸按照顺序同毗连的另一种氨基酸连接起来，形成肽链，即蛋白质，这个过程，称之为“转译”。
复杂的蛋白质生物合成过程可以概括为以下四个步骤：
第一步，氨基酸活化与转运。这个过程是在氨基酸活化酶和镁离子作用下把氨基酸激活成为活化氨基酸。当然，这一过程还有许多其它因子的参与，其发生部位在细胞质。
第二步，肽链(蛋白质)合成的起动。以原核细胞中肽链合成的起动为例：首先是原核细胞中的起始因子结合在核蛋白体的小亚基上，使大小亚基分开，再与信使核糖核酸mRNA的一端形成复合物。核蛋白体大亚基与此小亚复合物结合，形成核蛋白复合体，释放出起始因子，为以后肽链延长作准备。这一过程发生在核蛋白体上。
第三步，肽链(蛋白质)延长。核蛋白体的大亚基上有两个位置可与运输核糖核酸tRNA结合，分别称为“给位”(P位)和“受位”(A位)，此时蛋氨酰- tRNA占据在给位上，而受位空着，准备接受下一个新的氨基酰- tRNA。
第四步，肽链(蛋白质)合成的终止：对信使核糖核酸mRNA上的终止密码进行识别，最后的肽酰- tRNA酯键水解，使新合成的肽链释入出来。这个过程与(3)一样，也是发生在核蛋白体上。
研究蛋白质的生物合成机理，可以指导现实生活中的许多问题，如医学中肿瘤的发病机理、病毒、免疫及遗传等方面问题。
