Structura primară și secundară a ADN
Catena polinucleotidică, dublul helix, antiparalelismul 5'–3', complementaritatea A=T și G≡C, regulile lui Chargaff — baza teoretică a problemei ADN de la II.A b), care valorează 12 puncte în fiecare an.
- 25 min
- La BAC: II.A b) · II.A c) · I.A–D
- Verificat pe bareme

ții minte doar fișa asta și ești acoperit
Fișa de aur
- 01
Structura primară = ordinea nucleotidelor într-o catenă; acolo e scrisă informația genetică.
- 02
Dublul helix (Watson și Crick, 1953): două catene antiparalele (5'→3' și 3'→5') și complementare, răsucite în jurul unui ax comun.
- 03
Complementaritate: A=T (2 legături de hidrogen = legătură dublă), G≡C (3 legături de hidrogen = legătură triplă).
Truc: G și C au „trei” litere de tărie: legătura triplă e cea tare.
- 04
Chargaff: A = T, G = C ⇒ A + G = T + C = N/2 (pentru ADN bicatenar).
- 05
În problemă: nr. legături duble = nr. de A; nr. legături triple = nr. de G.
- 06
Catena complementară: înlocuiești bază cu bază (A↔T, G↔C), în aceeași ordine; catena dată 3'–5' → răspuns 5'–3'.
Truc: Ca un negativ foto: schimbi culorile, nu muți pozele.
- 07
Scheletul pentoză–fosfat e la exterior, bazele la interior; o purină se împerechează mereu cu o pirimidină.
Pe scurt
Culorile din lecție:termencifră, datăidee-cheie
- Structura primară = ordinea nucleotidelor într-o catenă. Acolo este „scrisă” informația genetică.
- Structura secundară = dublul helix (Watson și Crick, 1953): două catene antiparalele (5'→3' și 3'→5') și complementare, răsucite în jurul unui ax comun.
- Complementaritate: A=T (2 legături de hidrogen = legătură dublă), G≡C (3 legături de hidrogen = legătură triplă).
- Chargaff: A = T, G = C ⇒ A + G = T + C = N/2 (N = numărul total de nucleotide din fragmentul bicatenar).
- În problemă: nr. legături duble = nr. de A, nr. legături triple = nr. de G.
- Catena complementară se scrie bază cu bază (A↔T, G↔C), în aceeași ordine; dacă cea dată e 3'–5', cea complementară e 5'–3'.
Schemă interactivă
Dublul helix, întins ca o scară
Enter / spațiu: schimbă baza · A, T, G, C: alege direct · ↑ ↓: mută
- A = T = 6 · G = C = 4
- Total nucleotide: 20 (10 perechi)
- Legături de hidrogen: 2 × 6 + 3 × 4 = 24
- 3′ TACGGATTCA 5′
- 5′ ATGCCTAAGT 3′
Structura primară a ADN
- O catenă polinucleotidică este un șir de nucleotide unite prin legături fosfodiesterice (vezi Compoziția chimică).
- Scheletul catenei este identic peste tot (pentoză–fosfat–pentoză–fosfat…); ceea ce diferă este succesiunea bazelor azotate. Această succesiune este specifică fiecărei gene și fiecărui organism și reprezintă informația genetică.
- Catena are polaritate: capătul 5' (fosfat liber) și capătul 3' (–OH liber al pentozei).
Cu doar 4 tipuri de nucleotide se pot obține un număr uriaș de secvențe diferite (de exemplu, 4 la puterea 10 = peste un milion de variante pentru o secvență de numai 10 nucleotide). Explică diversitatea genetică imensă a lumii vii.
Structura secundară: dublul helix
Modelul Watson–Crick (1953) — construit pe baza imaginilor de difracție cu raze X (R. Franklin, M. Wilkins) și a regulilor lui Chargaff:

Uită-te la cele două catene răsucite și la perechile A–T și C–G din mijloc. Legendă în engleză: purines = baze purinice, pyrimidines = baze pirimidinice.
Autor: Zephyris (Richard Wheeler) · CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons
CaracteristicăCe trebuie să știi
| Caracteristică | Ce trebuie să știi |
|---|---|
| Număr de catene | două catene polinucleotidice |
| Forma | răsucite spiral (elicoidal), spre dreapta, în jurul unui ax comun |
| Poziția componentelor | scheletul pentoză–fosfat la exterior, bazele azotate la interior, perpendiculare pe ax |
| Orientarea catenelor | antiparalele: una 5'→3', cealaltă 3'→5' |
| Legătura dintre catene | legături (punți) de hidrogen între bazele complementare |
| Complementaritatea | A = T (2 legături de H) și G ≡ C (3 legături de H); o purină se împerechează mereu cu o pirimidină |
| Dimensiuni (forma B) | diametru 20 Å (2 nm); un tur complet (pas) = 34 Å (3,4 nm) = 10 perechi de nucleotide; distanța dintre două perechi = 3,4 Å |
De ce A cu T și G cu C? O purină (două cicluri) plus o pirimidină (un ciclu) dau mereu aceeași lățime a „treptei”, deci diametrul helixului e constant. Perechea A–T formează 2 legături de hidrogen, perechea G–C formează 3.
Consecințe ale complementarității:
- secvența unei catene o determină pe a celeilalte, ceea ce face posibilă copierea exactă (replicarea — funcția autocatalitică) și transcrierea informației (funcția heterocatalitică);
- un fragment cu mai multe perechi G–C este mai stabil (are mai multe legături de hidrogen) și se denaturează la o temperatură mai mare.
Denaturare–renaturare: la încălzire, legăturile de hidrogen se rup și catenele se separă (denaturare); la răcire lentă, catenele complementare se reasociază (renaturare). Legăturile fosfodiesterice din catene nu se rup.
Prin câte legături de hidrogen se leagă G de C?
Cum sunt orientate cele două catene ale ADN?
Regulile lui Chargaff (echivalența bazelor)
Într-o moleculă de ADN bicatenar:
- A = T și G = C (numărul de nucleotide);
- deci A + G = T + C — numărul bazelor purinice este egal cu cel al bazelor pirimidinice;
- A + T + G + C = N, deci A + G = N/2 (și C + T = N/2);
- raportul (A + T)/(G + C) diferă de la o specie la alta (e caracteristic speciei).
De la teorie la problemă (rezumat)
- Baza dată → perechea ei
A = T și G = C. Dacă se dă 32 T, atunci A = 32.
- Perechea completă
A + T = 2 × 32 = 64 (sau C + G = 2 × numărul dat).
- Restul nucleotidelor
Scazi din total: C + G = N − (A + T).
- Baza cerută
Împarți la 2: C = G = (N − (A + T)) / 2.
- Legăturile
Duble = numărul de A (= T); triple = numărul de G (= C).
- Catena complementară
Înlocuiești fiecare bază: A→T, T→A, G→C, C→G, fără să inversezi ordinea. Catena dată 3'–5' ⇒ răspunsul e catena 5'–3'.
Detalii, punctaj pe etape și cerințe proprii model: Problema ADN.
Date: fragment de ADN bicatenar cu 484 nucleotide, dintre care 106 cu citozină; catena 3'–5': GGGACT.
- Nucleotide cu guanină: G = C = 106 (complementaritate G≡C).
- C + G = 2 × 106 = 212.
- A + T = 484 − 212 = 272.
- T = A = 272 : 2 = 136 nucleotide cu timină.
- Legături duble (A=T) = 136; legături triple (G≡C) = 106.
- Catena 3'–5': GGGACT → catena complementară 5'–3': CCCTGA.
Fragment ADN cu 96 nucleotide, 32 cu timină. Câte au citozină?
Ce se cere la BAC — toate problemele 2024–2026
Folosește tabelul ca exercițiu: acoperă coloanele din dreapta și rezolvă. Toate valorile sunt cele din bareme.
| Lucrare | N (nucleotide) | Se dă | Se cere | Rezultat | Duble | Triple | Catena 3'–5' → 5'–3' |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Model 2024 | 612 | 202 A | C | 104 | 202 | 104 | GGACTC → CCTGAG |
| Simulare 2024 | 556 | 84 A | G | 194 | 84 | 194 | TTTAGC → AAATCG |
| Specială 2024 | 664 | 174 C | A | 158 | 158 | 174 | CGGTTA → GCCAAT |
| Iunie 2024 | 776 | 220 C | A | 168 | 168 | 220 | GCCCAT → CGGGTA |
| August 2024 | 96 | 32 T | C | 16 | 32 | 16 | (codoni ARNm: 16) |
| Model 2025 | 558 | 103 G | T | 176 | 176 | 103 | CCCAGT → GGGTCA |
| Simulare 2025 | 668 | 146 C | A | 188 | 188 | 146 | GGTTCA → CCAAGT |
| Specială 2025 | 246 | 74 G | A | 49 | 49 | 74 | GGTATC → CCATAG |
| Iunie 2025 | 128 | 20 A | G | 44 | 20 | 44 | TGGGAC → ACCCTG |
| August 2025 | 364 | 88 A | G | 94 | 88 | 94 | GGTCAA → CCAGTT |
| Model 2026 | 602 | 98 T | C | 203 | 98 | 203 | TGGACA → ACCTGT |
| Simulare 2026 | 180 | 34 C | T | 56 | 56 | 34 | AAATCG → TTTAGC |
| Specială 2026 | 192 | 58 T | C | 38 | 58 | 38 | AAATGC → TTTACG |
| Iunie 2026 | 484 | 106 C | T | 136 | 136 | 106 | GGGACT → CCCTGA |
| August 2026 | 288 | 46 G | T | 98 | 98 | 46 | TAAACG → ATTTGC |
Itemi teoretici posibili la Subiectul I (construiți de noi după tiparul oficial, nu sunt itemi oficiali):
- I.A: „În molecula de ADN, adenina se leagă de timină prin ...... legături de hidrogen, iar guanina de citozină prin ...... .” → două; trei.
- I.D: „Cele două catene ale ADN sunt paralele.” → F; corect: „Cele două catene ale ADN sunt antiparalele.”
Greșeli care costă puncte
- Inversarea secvenței. Catena complementară lui 3'-GCCCAT-5' este 5'-CGGGTA-3' (barem iunie 2024), nu ATGGGC. Doar înlocuiești bazele, nu le întorci.
- Uracil în catena de ADN. Catena complementară de ADN conține T, niciodată U.
- Duble/triple inversate. A=T → duble; G≡C → triple. Cele triple sunt cele „tari”, cu G și C.
- Numărul de legături duble = A + T? Nu. O pereche A–T formează o legătură dublă. Numărul de legături duble = numărul de perechi A–T = numărul de A.
- Uitarea etapelor. „Scrieți toate etapele” valorează 4 puncte. Numai rezultatul final, fără calcule, primește doar jumătate din punctaj.
- Chargaff pe o singură catenă. A = T este adevărat pentru ADN bicatenar, nu pentru o catenă sau pentru ARN.
Schema de recapitulare
- Structura primară: secvența nucleotidelor dintr-o catenă (legături fosfodiesterice) = informație genetică
- Structura secundară: dublu helix
- 2 catene, antiparalele (5'→3' / 3'→5')
- complementare: A=T (dublă), G≡C (triplă) — legături de hidrogen
- schelet pentoză–fosfat la exterior, baze la interior
- 20 Å diametru, 34 Å pe tur, 10 perechi pe tur
- Chargaff: A = T, G = C, A + G = T + C = N/2
Exersează pe itemi oficiali
Translația/traducerea este una dintre etapele sintezei proteinelor la eucariote. a) Precizați două exemple de acizi nucleici implicați în această etapă a sintezei proteice și câte o caracteristică funcțională pentru fiecare dintre acești acizi nucleici. b) Sinteza unei enzime din compoziția sucului pancreatic se realizează pe baza informației unui fragment de ADN bicatenar, alcătuit din 288 nucleotide, dintre care 46 conțin guanină. Stabiliți următoarele: - numărul nucleotidelor cu timină conținute de fragmentul de ADN bicatenar (scrieți toate etapele necesare rezolvării acestei cerințe); - numărul legăturilor duble și al legăturilor triple din fragmentul macromoleculei de ADN bicatenar; - secvența de nucleotide din catena de ADN 5’-3’ complementară, știind că, pe catena 3’-5’, secvența de nucleotide este următoarea: TAAACG. c) Completați problema de la punctul b) cu o altă cerință pe care o formulați voi, folosind informații științifice specifice biologiei; rezolvați cerința pe care ați propus-o.
Transcripția și translația/traducerea sunt etape ale sintezei proteice la eucariote. a) Precizați doi acizi nucleici implicați în sinteza proteinelor și câte un rol pentru fiecare dintre cei doi acizi nucleici. b) Sinteza unei enzime cu rol în digestia lipidelor se realizează pe baza informației unui fragment de ADN bicatenar, alcătuit din 484 nucleotide, dintre care 106 conțin citozină. Stabiliți următoarele: - numărul nucleotidelor cu timină conținute de fragmentul de ADN bicatenar (scrieți toate etapele necesare rezolvării acestei cerințe); - numărul legăturilor duble și al legăturilor triple din fragmentul macromoleculei de ADN bicatenar; - secvența de nucleotide din catena de ADN 5’-3’ complementară, știind că, pe catena 3’-5’, secvența de nucleotide este următoarea: GGGACT. c) Completați problema de la punctul b) cu o altă cerință pe care o formulați voi, folosind informații științifice specifice biologiei; rezolvați cerința pe care ați propus-o.
Chimic, acizii nucleici sunt polinucleotide. a) Numiți cele patru baze azotate care pot fi întâlnite în compoziția chimică a ARN-ului. b) Sinteza unei proteine plasmatice se realizează pe baza informației unui fragment de ADN bicatenar, alcătuit din 192 de nucleotide, dintre care 58 conțin timină. Stabiliți următoarele: - numărul nucleotidelor cu citozină conținute de fragmentul de ADN bicatenar (scrieți toate etapele necesare rezolvării acestei cerințe); - numărul legăturilor duble și al legăturilor triple din fragmentul de ADN bicatenar; - secvența de nucleotide din catena de ADN 5’-3’ complementară, știind că, pe catena 3’-5’, secvența de nucleotide este următoarea: AAATGC. c) Completați problema de la punctul b) cu o altă cerință pe care o formulați voi, folosind informații științifice specifice biologiei; rezolvați cerința pe care ați propus-o.
Celulele eucariote conțin mai multe tipuri de ARN: ribozomal, mesager, de transfer/transport, nuclear mic. a) Precizați o asemănare și o deosebire dintre ARN-ul mesager și ARN-ul de transfer/transport. b) Sinteza unei proteine se realizează pe baza informației unui fragment de ADN bicatenar, alcătuit din 180 de nucleotide, dintre care 34 conțin citozină. Stabiliți următoarele: - numărul nucleotidelor cu timină conținute de fragmentul de ADN bicatenar (scrieți toate etapele necesare rezolvării acestei cerințe); - secvența de nucleotide din catena de ADN 5’-3’ complementară, știind că, pe catena 3’-5’, secvența de nucleotide este următoarea: AAATCG; - numărul legăturilor duble și al legăturilor triple din fragmentul de ADN bicatenar. c) Completați problema de la punctul b) cu o altă cerință pe care o formulați voi, folosind informații științifice specifice biologiei; rezolvați cerința pe care ați propus-o.
ARN-ul de transfer și ARN-ul ribozomal participă la procesul de sinteză a proteinelor la eucariote. a) Precizați o asemănare și o deosebire între aceste două tipuri de ARN (de transfer și ribozomal). b) Sinteza unei proteine se realizează pe baza informației unui fragment de ADN bicatenar, alcătuit din 602 nucleotide, dintre care 98 conțin timină. Stabiliți următoarele: - numărul nucleotidelor cu citozină conținute de fragmentul de ADN bicatenar (scrieți toate etapele necesare rezolvării acestei cerințe); - numărul legăturilor duble și al legăturilor triple din fragmentul macromoleculei de ADN bicatenar; - secvența de nucleotide din catena de ADN 5’-3’ complementară, știind că, pe catena 3’-5’, secvența de nucleotide este următoarea: TGGACA. c) Completați problema de la punctul b) cu o altă cerință pe care o formulați voi, folosind informații științifice specifice biologiei; rezolvați cerința pe care ați propus-o.
Sinteza proteinelor la eucariote se realizează în două etape: transcripția și translația/traducerea. a) Precizați un tip de acid nucleic implicat în transcripție, un tip de acid nucleic implicat în translație și câte o caracteristică structurală pentru fiecare dintre acești doi acizi nucleici. b) Sinteza unei enzime digestive se realizează pe baza informației unui fragment de ADN bicatenar, alcătuit din 364 nucleotide, dintre care 88 conțin adenină. Stabiliți următoarele: - numărul nucleotidelor cu guanină conținute de fragmentul de ADN bicatenar (scrieți toate etapele necesare rezolvării acestei cerințe); - numărul legăturilor duble și al legăturilor triple din fragmentul macromoleculei de ADN bicatenar; - secvența de nucleotide din catena de ADN 5’-3’ complementară, știind că, pe catena 3’-5’, secvența de nucleotide este următoarea: GGTCAA. c) Completați problema de la punctul b) cu o altă cerință pe care o formulați voi, folosind informații științifice specifice biologiei; rezolvați cerința pe care ați propus-o.
Pe lângă ADN, celula eucariotă conține mai multe tipuri de ARN. a) Caracterizați un tip de ARN (la alegere tipul de ARN) precizând: numele acestuia, două caracteristici structurale și funcția îndeplinită. b) Sinteza unei proteine se realizează pe baza informației unui fragment de ADN bicatenar, alcătuit din 128 nucleotide, dintre care 20 conțin adenină. Stabiliți următoarele: - numărul nucleotidelor cu guanină conținute de fragmentul de ADN bicatenar (scrieți toate etapele necesare rezolvării acestei cerințe); - secvența de nucleotide din catena de ADN 5’-3’ complementară, știind că, pe catena 3’-5’, secvența de nucleotide este următoarea: TGGGAC; - numărul legăturilor duble și al legăturilor triple din fragmentul de ADN bicatenar. c) Completați problema de la punctul b) cu o altă cerință pe care o formulați voi, folosind informații științifice specifice biologiei; rezolvați cerința pe care ați propus-o.
Sinteza proteică la eucariote se realizează în două etape: transcripția și translația/traducerea. a) Precizați două tipuri de acizi ribonucleici care participă la realizarea translației și o asemănare între unul dintre tipurile de acizi ribonucleici precizați și acidul dezoxiribonucleic. b) Sinteza unei enzime se realizează pe baza informației unui fragment de ADN bicatenar, alcătuit din 246 nucleotide, dintre care 74 conțin guanină. Stabiliți următoarele: - numărul nucleotidelor cu adenină conținute de fragmentul de ADN bicatenar (scrieți toate etapele necesare rezolvării acestei cerințe); - numărul legăturilor duble și al legăturilor triple din fragmentul macromoleculei de ADN bicatenar; - secvența de nucleotide din catena de ADN 5’-3’ complementară, știind că, pe catena 3’-5’, secvența de nucleotide este următoarea: GGTATC. c) Completați problema de la punctul b) cu o altă cerință pe care o formulați voi, folosind informații științifice specifice biologiei; rezolvați cerința pe care ați propus-o.
Termeni-cheie
- Structura primară a ADN
- Succesiunea (ordinea) nucleotidelor într-o catenă polinucleotidică; în ea este înscrisă informația genetică.
- Structura secundară a ADN
- Dublul helix: două catene polinucleotidice antiparalele și complementare, răsucite spiral în jurul unui ax comun și legate prin legături de hidrogen între baze.
- Dublu helix
- Modelul structurii ADN propus de J. Watson și F. Crick (1953): două catene înfășurate spiral, cu scheletul pentoză–fosfat la exterior și bazele azotate la interior.
- Antiparalelism
- Cele două catene ale ADN au orientări opuse: una în sens 5'→3', cealaltă în sens 3'→5'.
- Complementaritate
- Împerecherea specifică a bazelor din cele două catene: adenina cu timina (A–T) și guanina cu citozina (G–C).
- Legătura dublă (A=T)
- Cele două legături de hidrogen dintre adenină și timină; numărul lor într-un fragment = numărul de nucleotide cu A (= cu T).
- Legătura triplă (G≡C)
- Cele trei legături de hidrogen dintre guanină și citozină; numărul lor într-un fragment = numărul de nucleotide cu G (= cu C).
- Regulile lui Chargaff
- În ADN bicatenar A = T și G = C, deci A + G = T + C (purine = pirimidine); raportul (A + T)/(G + C) este specific fiecărei specii.
- Catenă complementară
- Catena care se împerechează cu o catenă dată: în dreptul lui A are T, în dreptul lui T are A, în dreptul lui G are C, în dreptul lui C are G, cu orientare opusă.
- Denaturarea ADN
- Separarea celor două catene prin ruperea legăturilor de hidrogen (de exemplu prin încălzire); prin răcire lentă catenele se pot reasocia (renaturare).
Notițele mele
Salvat localSurse
- Programa BAC Biologie (OMECTS 4800/2010, Anexa 2), cl. a XII-a, 1.1 Genetică moleculară
- Subiectele și baremele oficiale BAC 2024–2026, varianta Anatomie, II.A b) (15 lucrări)
- BAC iunie–iulie 2026, varianta 3, II.A b)
- BAC august 2024, varianta 8, II.A b)