Genetică moleculară: cinci exerciții rezolvate cu ADN și ARN
Fiecare calcul de mai jos pornește de la un fragment și de la ipoteze explicite. Exemplele sunt originale și simplificate, pentru verificarea complementarității, orientării și traducerii.
Încadrare și nivel de aprofundare
Repere pentru studiu și aprofundare. Materialul nu reprezintă o programă oficială și nu acoperă integral materia unei clase.
1. Numărul bazelor într-un fragment dublu catenar
Date: un fragment ADN dublu catenar are 1.200 de nucleotide în total, dintre care 240 sunt A. Se presupune complementaritatea obișnuită A–T și G–C. Rezultă T = 240, iar G + C = 1.200 − 480 = 720.
Cum G = C în întregul fragment, fiecare are 360 de nucleotide. Fragmentul are 600 de perechi de baze, nu 1.200. Numărul total de nucleotide și numărul perechilor reprezintă două mărimi diferite.
2. Legături de hidrogen în modelul standard
Pentru fragmentul anterior, există 240 de perechi A–T și 360 de perechi G–C. În modelul didactic standard, perechea A–T are două legături de hidrogen, iar G–C trei. Totalul este 240 × 2 + 360 × 3 = 1.560.
Nu dubla încă o dată numărul perechilor după ce ai numărat bazele complementare. De asemenea, legăturile de hidrogen dintre baze nu sunt legăturile fosfodiesterice din scheletul fiecărei catene.
3. Transcripția unui fragment orientat
Matrița ADN este 3′–TAC CCG AAT–5′. ARN-ul complementar este 5′–AUG GGC UUA–3′. S-au folosit bazele ARN, deci U apare în loc de T în produs.
Orientarea face parte din răspuns. Dacă problema oferă o catenă codificatoare, nu o matriță, regula de construire a mesajului se aplică altfel: mesajul corespunde secvenței codificatoare în orientarea relevantă, cu U în loc de T, în modelul simplificat.
4. Traducerea unei secvențe complete didactice
Mesajul este 5′–AUG GCU UUU UAA–3′ și se presupune inițierea la AUG în cadrul arătat. Codul standard produce metionină–alanină–fenilalanină, apoi terminare. Rezultă trei aminoacizi în fragmentul tradus al exemplului.
Există patru codoni, dar unul este stop. Regula „numărul de codoni este mereu numărul de aminoacizi” ar da aici un rezultat greșit. Un mesaj real poate conține și regiuni netraduse, care nu sunt incluse în acest model.
5. O substituție și două rezultate posibile
În exemplul anterior, schimbarea GCU în GCC păstrează alanina în codul standard. Secvența nucleotidelor s-a schimbat, dar aminoacidul din poziția respectivă a rămas același. Acesta este un exemplu de substituție sinonimă la nivelul codonului.
Dacă UUU este înlocuit cu UAA, apare un codon stop mai devreme. În condițiile modelului, lanțul se termină după primii doi aminoacizi. Efectul funcțional asupra unei proteine reale nu se deduce complet doar din această propoziție; depinde de produs și context.
Controlul unei rezolvări
Înainte de rezultat, scrie dacă lucrezi cu una sau două catene și precizează capetele 5′ și 3′. După calcul, verifică suma bazelor, numărul perechilor și rolul codonului stop.
Pentru transfer, modifică numărul total de nucleotide sau secvența și refă pașii. Explică de ce metoda rămâne aceeași numai dacă ipotezele sunt păstrate. Exercițiile sunt materiale BioLab, nu subiecte sau bareme oficiale de examen.
Întrebări frecvente
Pot folosi egalitățile A = T și G = C pentru o singură catenă izolată?
Nu obligatoriu. În problemele de aici, ele se aplică totalului din fragmentul ADN dublu catenar.
Un codon stop adaugă un aminoacid special?
Nu în traducerea standard descrisă; el semnalizează terminarea.
Surse și lecturi recomandate
Despre autori, surse și corecturi
- Ministerul Educației — programa de examen Biologie, OMECTS 4800/2010, document de referință
- Ministerul Educației — OMEC 5211/2026, organizarea Bacalaureatului 2027, copie ISMB
- OpenStax Biology 2e — The Genetic Code
- OpenStax Biology 2e — DNA Structure and Sequencing
Explicații și scheme originale BioLab. Material de sprijin pentru profesori; alege profunzimea și activitățile potrivite clasei tale. Sursele nu implică o afiliere cu organizațiile citate.
Vezi biologia dintr-o altă perspectivă.
Descoperă lecțiile interactive, modelele 3D și laboratorul virtual BioLab.
Explorează funcționalitățile
