模板的识别即RNA聚合酶在σ亚基引导下识别并结合到启动子的过程,该过程中酶通过扩散与DNA任意部位可逆性的结合,当结合部位不是启动子,酶结合的DNA迅速被置换,这个过程一直继续下去,直到遇到启动子,随即酶由疏松结构转变为牢固结构,并且双链被局部打开。可见模板的识别主要动力来源为扩散。而链的延长,是4种核糖核苷三磷酸(ATP、CTP、GTP和UTP)形成磷酸二酯键和焦磷酸的过程,能量主要来自核糖核苷三磷酸α-与β-磷酸基之间的高能磷酸键的裂解以及焦磷酸的水解,与DNA合成过程中链的延伸类似。
3翻译过程
蛋白质合成中翻译的开始需要在mRNA分子上选择合适位置的起始密码AUG,这一过程可以通过核糖体小亚基与mRNA结合实现。核糖体小亚基首先结合在mRNA的5'端,而后向3'端移动,直到AUG序列被携带甲硫氨酸的tRNA上的反密码子识别,这一移动需要由ATP水解为ADP和磷酸来供能。随后核糖体大亚基与小亚基、起始tRNA、mRNA结合,该过程需要GTP水解供能。mRNA上密码子的翻译则是靠核糖体催化肽键的形成,其中新的tRNA的加入需要GTP水解供能;而肽键的形成则是依靠新加入tRNA上携带氨基酸对肽酰-tRNA上酯键的羰基的亲核攻击。综上所述,翻译过程起始复合物的形成需要ATP和GTP水解供能;翻译开始后,核糖体在mRNA上的移动需要GTP水解供能;肽键的形成是核糖体催化下亲核攻击。
总之,DNA复制、转录及翻译过程是复杂的,有许多的过程或反应目前还不是很清楚,需要的能量来源也有不清晰之处。但是,对于已经发现的事实,应该在教学中真实地阐述。不能误导学生,使学生误认为所有的生化反应都需要ATP供能。
——马小明.基因表达过程所需能量都来自ATP吗.生物学教学.2015年第8期