BAC biologie · Subiectul II.A

Problema cu ADN-ul. Nucleotide, legături, catena complementară.

Câte nucleotide au o anumită bază, câte legături duble și triple are fragmentul și cum arată catena complementară: regula, formulele, o rezolvare punctată ca în barem și probleme de rezolvat aici, cu un calculator alături.

puncte pe calcul
10
probleme oficiale, din 2015
50
pași de rezolvare
5

Actualizat

Pe scurt.

A = T. G ≡ C.

Știi totalul și o bază? Perechea ei are același număr. Scazi cele două din total, iar restul îl împarți la 2.

Din 2015 până azi, problema cu ADN-ul a apărut în aproape fiecare subiect de BAC la anatomie, cu aceleași trei cerințe: câte nucleotide au o anumită bază, câte legături duble și triple are fragmentul și cum arată catena complementară (uneori ARN-ul mesager sau numărul de codoni). Diferă doar cifrele. Dacă înțelegi complementaritatea, iei toate cele 10 puncte în câteva minute.

Ce se cere.

Enunțul pornește de la „un fragment de ADN bicatenar, alcătuit din N nucleotide, dintre care X conțin” o anumită bază.

CerințaCe scriiPuncte
a)teorie despre acizii nucleici4
b)numărul nucleotidelor cu o altă bază, cu toate etapele4
numărul legăturilor duble și al celor triple4
catena complementară 5’-3’ (uneori ARN-ul mesager sau codonii)2
c)o cerință formulată de tine, rezolvată4

Regula.

ADN-ul are două catene de nucleotide, răsucite în dublu helix și antiparalele: una merge de la 5’ la 3’, cealaltă de la 3’ la 5’. Bazele de pe o catenă se leagă de cele de pe cealaltă mereu în aceleași perechi.

PerecheaLegături de hidrogenSe numește
A = T2legătură dublă
G ≡ C3legătură triplă

De aceea, într-un fragment de ADN bicatenar, numărul de A e egal cu numărul de T, iar numărul de G e egal cu numărul de C.

Structura ADN-ului: două catene antiparalele legate prin perechi de baze A=T și G≡C
Structura ADN-ului, din lecția de genetică moleculară

Vezi regula pe o moleculă

Mută bara: dacă cresc perechile A=T, scad cele G≡C, iar totalul rămâne același.

Încearcă

O moleculă cu 1500 de nucleotide

Are 750 de perechi de baze. Mută bara și urmărește ce se schimbă. Totalul rămâne mereu 1500.

Catena 1Catena 2
150perechi A=T
2 legături fiecare
600perechi G≡C
3 legături fiecare
2100legături de
hidrogen

O problemă de bac spune: 300 de nucleotide cu timină. Mută bara până acolo.

Formulele, într-un loc

ȘtiiAfli
G (sau C)A = T = (total − 2 × G) : 2
A (sau T)G = C = (total − 2 × A) : 2
perechilelegături duble = A; legături triple = G
toate legăturile2 × A + 3 × G
o catenătotal : 2 nucleotide
codonii ARNmtotal : 6

Metoda, în cinci pași.

  1. 1

    Scrie regula complementarității

    În ADN-ul bicatenar adenina se leagă de timină, iar guanina de citozină. Deci numărul nucleotidelor cu A e egal cu cel cu T, iar cel cu G e egal cu cel cu C.
  2. 2

    Află perechea bazei date

    Dacă enunțul dă guanina, citozina e la fel de multă (și invers). Dacă dă timina, adenina e la fel de multă (și invers).
  3. 3

    Scade din total și împarte la 2

    Scazi din numărul total de nucleotide perechea cunoscută (de două ori numărul dat). Ce rămâne e cealaltă pereche, împărțită egal între cele două baze.
  4. 4

    Numără legăturile de hidrogen

    Fiecare pereche A=T e o legătură dublă, fiecare pereche G≡C e o legătură triplă. Legături duble = numărul de A; legături triple = numărul de G.
  5. 5

    Scrie catena complementară

    Sub fiecare bază scrii perechea ei (A–T, T–A, G–C, C–G), iar capetele se inversează: sub o catenă 3'-5' vine o catenă 5'-3'. La ARN-ul mesager, în loc de T se scrie U.

O problemă rezolvată.

BAC 2025, sesiunea specială (varianta 6). Punctele din dreapta sunt cele din baremul oficial.

Subiectul II.A b) · 10 puncte

Un fragment de ADN bicatenar e alcătuit din 246 de nucleotide, dintre care 74 conțin guanină. Stabiliți numărul nucleotidelor cu adenină (cu toate etapele), numărul legăturilor duble și triple și catena 5’-3’ complementară, știind că pe catena 3’-5’ secvența este GGTATC.

Rezolvarea, ca în barem

  • G = C, deci citozină: 741 p
  • G + C = 74 + 74 = 1481 p
  • A + T = 246 − 148 = 981 p
  • A = 98 : 2 = 491 p
  • Legături duble (A=T): 492 p
  • Legături triple (G≡C): 742 p
  • 3’-GGTATC-5’ → 5’-CCATAG-3’2 p
Raționamentul corect fără calcule ia jumătate din cele 4 puncte ale primei cerințe. O cerință bună pentru c): numărul total de legături de hidrogen, 2 × 49 + 3 × 74 = 320.

Unde se pierd puncte.

  • O singură bază scăzută

    Dacă se dau 74 de guanine, scazi și cele 74 de citozine: 246 − 148, nu 246 − 74.

  • Împărțirea la 2 uitată

    Restul (A + T sau G + C) e o pereche; fiecare bază e jumătate.

  • Liniuțele numărate

    O pereche A=T e o singură legătură dublă. Legături duble = numărul de A.

  • Perechi inversate

    A se leagă de T și G de C, niciodată A de G.

  • Capete greșite

    Sub o catenă 3’-5’ vine una 5’-3’. Scrie capetele la ambele catene.

  • T în ARN

    La ARN-ul mesager, perechea adeninei e uracilul (U).

Exersează.

Probleme din subiectele recente, pas cu pas. Alegi regula, scrii rezultatul (calculatorul face aritmetica) și primești explicația, cu greșeala tipică dacă ai făcut-o. Fără cont.

Subiectul II.A · 10 puncte

Sinteza unei enzime din compoziția sucului pancreatic se realizează pe baza informației unui fragment de ADN bicatenar, alcătuit din 288 de nucleotide, dintre care 46 conțin guanină. Pe catena 3'-5', secvența de nucleotide este TAAACG.

a) Nucleotidele cu timină

4 puncte

Ce regulă folosești?

Scrie numărul exact. Pentru socoteli, folosește calculatorul de mai jos: contează să știi ce aduni, scazi sau împarți.

0

b) Legăturile duble și triple de hidrogen

4 puncte

Scrie numărul exact. Pentru socoteli, folosește calculatorul de mai jos: contează să știi ce aduni, scazi sau împarți.

0

c) Catena complementară

2 puncte
3'TAAACG5'5'??????3'
0perechi A=T
2 legături
0perechi G≡C
3 legături
0legături de
hidrogen

Cerința a) e de teorie, iar la c) formulezi tu o cerință nouă, așa că nu se punctează aici. La bac valorează împreună 8 puncte.

Toate problemele, din 2015.

Datele din fiecare sesiune și rezultatele, ca să-ți verifici rezolvările.

Vezi toate cele 50 de probleme
SesiuneaDateRezultate
Toamnă 2026288 de nucleotide, 46 cu guaninătimină 98 · duble 98 · triple 46
Vară 2026484 de nucleotide, 106 cu citozinătimină 136 · duble 136 · triple 106
Simulare 2026180 de nucleotide, 34 cu citozinătimină 56 · duble 56 · triple 34
Model 2026602 nucleotide, 98 cu timinăcitozină 203 · duble 98 · triple 203
Toamnă 2025364 de nucleotide, 88 cu adeninăguanină 94 · duble 88 · triple 94
Vară 2025128 de nucleotide, 20 cu adeninăguanină 44 · duble 20 · triple 44
Specială 2025246 de nucleotide, 74 cu guaninăadenină 49 · duble 49 · triple 74
Model 2025558 de nucleotide, 103 cu guaninătimină 176 · duble 176 · triple 103
Toamnă 202496 de nucleotide, 32 cu timinăcitozină 16 · duble 32 · triple 16 · codoni 16
Vară 2024776 de nucleotide, 220 cu citozinăadenină 168 · duble 168 · triple 220
Specială 2024664 de nucleotide, 174 cu citozinăadenină 158 · duble 158 · triple 174
Model 2024612 nucleotide, 202 cu adeninăcitozină 104 · duble 202 · triple 104
Toamnă 2023672 de nucleotide, 192 cu timinăcitozină 144 · duble 192 · triple 144
Vară 2023778 de nucleotide, 98 cu guaninătimină 291 · duble 291 · triple 98
Specială 2023542 de nucleotide, 102 cu adeninăcitozină 169 · duble 102 · triple 169
Simulare 2023544 de nucleotide, 88 cu timinăguanină 184 · duble 88 · triple 184
Model 2023888 de nucleotide, 196 cu adeninăguanină 248 · duble 196 · triple 248
Toamnă 2022208 nucleotide, 42 cu guaninăadenină 62 · duble 62 · triple 42
Vară 2022488 de nucleotide, 48 cu adeninăguanină 196 · duble 48 · triple 196
Specială 2022534 de nucleotide, 98 cu timinăcitozină 169 · duble 98 · triple 169
Simulare 2022402 nucleotide, 104 cu citozinătimină 97 · duble 97 · triple 104
Model 2022778 de nucleotide, 226 cu adeninăcitozină 163 · duble 226 · triple 163
Toamnă 2021568 de nucleotide, 98 cu adeninăguanină 186 · duble 98 · triple 186
Vară 2021622 de nucleotide, 128 cu timinăguanină 183 · duble 128 · triple 183
Simulare 2021988 de nucleotide, 122 cu guaninătimină 372 · duble 372 · triple 122
Model 20211022 de nucleotide, 244 cu guaninătimină 267 · duble 267 · triple 244
Toamnă 2020312 nucleotide, 102 cu adeninăcitozină 54 · duble 102 · triple 54
Vară 2020212 nucleotide, 24 cu timinăcitozină 82 · duble 24 · triple 82
Specială 2020420 de nucleotide, 98 cu citozinăadenină 112 · duble 112 · triple 98
Model 2020544 de nucleotide, 142 cu citozinăadenină 130 · duble 130 · triple 142
Toamnă 2019150 de nucleotide, 32 cu adeninăguanină 43 · duble 32 · triple 43 · codoni 25
Vară 2019324 de nucleotide, 82 cu citozinătimină 80 · duble 80 · triple 82 · codoni 54
Specială 201978 de nucleotide, 14 cu citozinăadenină 25 · duble 25 · triple 14
Simulare 2019226 de nucleotide, 56 cu citozinăadenină 57 · duble 57 · triple 56
Model 2019192 de nucleotide, 43 cu timinăguanină 53 · duble 43 · triple 53
Toamnă 2018322 de nucleotide, 38 cu adeninăguanină 123 · duble 38 · triple 123
Vară 2018912 nucleotide, 248 cu citozinăadenină 208 · duble 208 · triple 248 · codoni 152
Specială 2018104 nucleotide, 18 cu timinăcitozină 34 · triple 34
Simulare 201890 de nucleotide, 16 cu guaninăadenină 29 · duble 29 · triple 16
Toamnă 2017444 de nucleotide, 46 cu citozinătimină 176 · duble 176 · codoni 74
Vară 2017782 de nucleotide, 212 cu timinăguanină 179 · duble 212 · triple 179
Specială 2017334 de nucleotide, 24 cu timinăcitozină 143 · duble 24 · triple 143
Simulare 2017162 de nucleotide, 64 cu guaninătimină 17 · duble 17 · triple 64 · codoni 27
Model 20171132 de nucleotide, 286 cu timinăguanină 280 · duble 286 · triple 280
Toamnă 2016348 de nucleotide, 38 cu citozinăcodoni 58 · timină 136 · triple 38
Vară 2016464 de nucleotide, 122 cu guaninătimină 110 · duble 110 · triple 122
Model 2016486 de nucleotide, 98 cu timinăcitozină 145 · duble 98 · triple 145
Vară 2015888 de nucleotide, 364 cu guaninătimină 80 · codoni 148 · triple 364
Specială 2015878 de nucleotide, 201 cu timinăcitozină 238 · duble 201 · triple 238
Model 20152356 de nucleotide, 1020 cu guaninătimină 158 · triple 1020

Din lecții.

Cealaltă problemă de la Subiectul al II-lea e problema cu grupele de sânge. Genetica moleculară intră și la simularea BAC 2027.

Întrebări frecvente.

Cum se rezolvă problema cu ADN-ul de la BAC biologie?

Pornești de la complementaritate: A = T și G = C. Dacă știi numărul total de nucleotide și numărul unei baze, perechea ei are același număr; scazi cele două din total și împarți restul la 2. Legăturile duble sunt cât perechile A=T, cele triple cât perechile G≡C, iar catena complementară se scrie bază cu bază, cu capetele inversate.

Cum aflu numărul de nucleotide cu adenină dacă știu guanina?

Citozina e egală cu guanina, deci G + C = 2 × G. Scazi din total: A + T = total − 2 × G. Adenina e jumătate: A = (total − 2 × G) : 2. De exemplu, la 246 de nucleotide cu 74 de guanine: 246 − 148 = 98, iar 98 : 2 = 49 de adenine.

Câte legături de hidrogen sunt între A și T și între G și C?

Între adenină și timină se formează 2 legături de hidrogen (legătură dublă, A=T), iar între guanină și citozină 3 (legătură triplă, G≡C). La BAC se cere de obicei numărul de legături duble și triple, care e egal cu numărul de perechi A=T, respectiv G≡C.

Cum calculez numărul total de legături de hidrogen dintr-un fragment de ADN?

Înmulțești perechile A=T cu 2 și perechile G≡C cu 3, apoi aduni: total = 2 × A + 3 × G. De exemplu, la 49 de perechi A=T și 74 G≡C: 98 + 222 = 320 de legături de hidrogen.

Cum scriu catena complementară 5'-3'?

Sub fiecare nucleotidă a catenei date scrii perechea ei: A sub T, T sub A, G sub C, C sub G. Catenele ADN sunt antiparalele, deci dacă cea dată e 3'-5', cea complementară e 5'-3'. De exemplu, catena 3'-GGTATC-5' are complementara 5'-CCATAG-3'.

Care e diferența dintre catena de ADN complementară și ARN-ul mesager?

ARN-ul mesager se sintetizează tot complementar, dar în ARN nu există timină: în locul ei se pune uracil (U). Deci în dreptul adeninei din ADN, în ARN se scrie U. Restul perechilor rămân: T–A, G–C, C–G.

Cum calculez numărul de codoni sau de aminoacizi?

Un codon are 3 nucleotide de ARN mesager, iar ARN-ul mesager se copiază după o singură catenă de ADN. Deci numărul de codoni = numărul total de nucleotide din ADN-ul bicatenar : 2 : 3, adică total : 6. La 888 de nucleotide ies 148 de codoni.

Câte puncte are problema cu ADN-ul la BAC?

Calculul de la b) valorează 10 puncte: 4 pentru numărul de nucleotide cu baza cerută (1 punct pe fiecare etapă), 4 pentru legăturile duble și triple și 2 pentru catena complementară. Tot punctul A are 18 puncte, cu teoria de la a) și cerința formulată de tine la c).

Dacă scriu doar rezultatul, fără calcule, primesc puncte?

Baremul cere toate etapele. Pentru raționamentul corect, neînsoțit de calcule, se acordă jumătate din punctajul acelei cerințe. Scrie fiecare etapă pe un rând: perechea bazei date, suma lor, restul și împărțirea la 2.

Ce cerință pot formula la punctul c)?

Una pe aceleași date, ușor de rezolvat: numărul total de legături de hidrogen, numărul de nucleotide de pe o catenă, numărul de codoni ai ARN-ului mesager sau secvența ARN-ului mesager copiat după catena dată. Scrii cerința (2 puncte) și rezolvarea ei (2 puncte).