Funcția heterocatalitică: transcripția, translația, codul genetic
Cum dirijează ADN-ul sinteza proteinelor: gena, transcripția (ADN → ARNm), maturarea, codul genetic și codonii, translația pe ribozomi (ARNm + ARNt + ARNr) și calculele cu codoni cerute la BAC.
- 25 min
- La BAC: II.A a) · II.A b) · II.A c) · I.A–D
- Verificat pe bareme

ții minte doar fișa asta și ești acoperit
Fișa de aur
- 01
Funcția heterocatalitică = ADN-ul dirijează sinteza altor molecule: ADN → (transcripție) → ARNm → (translație) → proteină.
- 02
Transcripția: în nucleu, cu ARN-polimeraza; se copiază o catenă a genei; ARNm e complementar cu ea și are U în loc de T.
- 03
La eucariote urmează maturarea: se elimină intronii, se unesc exonii → ARNm matur.
- 04
Translația: în citoplasmă, pe ribozomi; participă ARNm (codoni), ARNt (aminoacizi, anticodon), ARNr (ribozomi), enzime și ATP.
- 05
Codul genetic: triplet (codon = 3 nucleotide din ARNm), 64 de codoni (61 cu sens + 3 stop: UAA, UAG, UGA), AUG = start (metionină).
Truc: Codul e ca un alfabet de cuvinte din 3 litere; AUG e „Start”, UAA/UAG/UGA sunt punctul.
- 06
Codul e degenerat (un aminoacid → mai mulți codoni), univoc, nesuprapus, fără virgule, universal.
- 07
Calcul: ADN bicatenar cu N nucleotide → ARNm cu N/2 nucleotide → N/6 codoni.
Pe scurt
Culorile din lecție:termencifră, datăidee-cheieexemplu
- Funcția heterocatalitică = ADN-ul dirijează sinteza altor molecule: ARN și, prin ARN, proteine. Fluxul informației: ADN→(transcripție)→ARNm→(translație)→proteină.
- Transcripția: în nucleu; enzima ARN-polimeraza; se copiază o catenă a genei (catena-matriță); ARNm este complementar cu ea și are U în loc de T. La eucariote urmează maturarea (eliminarea intronilor).
- Translația: în citoplasmă, pe ribozomi; participă ARNm (matrița, codonii), ARNt (aduce aminoacizii, anticodonul), ARNr (ribozomii), aminoacizi, enzime, energie (ATP).
- Codul genetic: triplet (codon = 3 nucleotide din ARNm); 64 de codoni: 61 codifică aminoacizi, 3 stop (UAA, UAG, UGA); AUG = start (metionină); degenerat, universal, nesuprapus, fără virgule.
- Calcule: ADN bicatenar cu N nucleotide → ARNm cu N/2 nucleotide → N/6 codoni (barem august 2024: 96 → 48 → 16 codoni).
Schemă interactivă
Sinteza proteinelor: transcripție și translație
Transcripția · inițiere
În nucleu, ARN-polimeraza se fixează pe promotorul genei și desface local cele două catene ale ADN (se rup legăturile de hidrogen dintre baze).
- ADN, catena-matriță: 3′ TAC GGA TTC ATT 5′
- ARNm: 5′ AUG CCU AAG UAA 3′
- Anticodoni ARNt: UAC · GGA · UUC
- Catena polipeptidică: Met – Pro – Lys (UAA = stop)
Met = metionină, Pro = prolină, Lys = lizină. 4 codoni în ARNm → 3 aminoacizi, pentru că al patrulea este codon stop.
Gena
- Gena = un segment de ADN cu informația pentru o catenă polipeptidică (sau pentru un ARN).
- Informația este dată de ordinea nucleotidelor (structura primară).
- La eucariote, genele sunt discontinue: exoni (secvențe care rămân în ARNm matur și se traduc) alternează cu introni (secvențe necodificatoare, eliminate). La procariote genele sunt, de regulă, continue (fără introni).
Etapa 1 — Transcripția (transcrierea)
Ambele etape în animație, de la genă la proteină.
Florin Constantinescu · 7:38 · Deschide pe YouTube
ElementCe trebuie să știi
| Element | Ce trebuie să știi |
|---|---|
| Unde | nucleu (eucariote); citoplasmă/nucleoid (procariote) |
| Matrița | o singură catenă a genei (catena-matriță), citită în sens 3'→5' |
| Enzima | ARN-polimeraza |
| Materia primă | ribonucleotide libere cu A, G, C, U |
| Regula | complementaritate: A (ADN) → U (ARN), T → A, G → C, C → G |
| Sensul sintezei | ARN-ul crește în sens 5'→3' (antiparalel cu matrița) |
| Produsul | ARNm (și ARNt, ARNr, prin transcrierea genelor respective) |
Etape: inițiere (ARN-polimeraza se fixează pe o secvență de la începutul genei — promotorul — și desface local dublul helix) → elongare (alungirea catenei de ARN) → terminare (la o secvență de terminare; ARN-ul se desprinde, iar ADN-ul se reface ca dublu helix).
Maturarea la eucariote: transcrierea dă un ARN precursor (transcript primar), care conține și exoni, și introni. În nucleu, intronii sunt eliminați și exonii sunt uniți (cu participarea ARN-ului nuclear mic). Rezultă ARNm matur, mai scurt, care iese prin porii nucleari în citoplasmă.
Exemplu de transcriere: catena-matriță ADN 3'-TACGGATTC-5' ARNm 5'-AUGCCUAAG-3' → codonii AUG | CCU | AAG
Ce enzimă realizează transcripția?
Codul genetic
ProprietateSemnificație
| Proprietate | Semnificație |
|---|---|
| Triplet | un aminoacid este codificat de un codon = 3 nucleotide consecutive din ARNm; 4 × 4 × 4 = 64 de codoni |
| Codoni cu sens / stop | 61 codifică aminoacizi; 3 codoni stop (nonsens): UAA, UAG, UGA |
| Codon de inițiere | AUG — începe translația și codifică metionina |
| Degenerat (redundant) | un aminoacid poate fi codificat de mai mulți codoni (sunt 61 de codoni pentru 20 de aminoacizi) |
| Univoc (neambiguu) | un codon codifică un singur aminoacid |
| Nesuprapus și fără virgule | codonii se citesc unul după altul, continuu, fără nucleotide comune și fără „pauze” |
| Universal | același cod la (aproape) toate organismele, de la bacterii la om |

Citește un codon din centru spre margine (ex.: A-U-G = metionină, codonul de start). Pătratele negre marchează codonii stop.
Autor: Mouagip · Domeniu public · Wikimedia Commons
Care e codonul de inițiere?
Etapa 2 — Translația (traducerea)
Participanți: ARNm (matrița, cu codoni), ARNt încărcat cu aminoacizi (cu anticodon), ribozomi (ARNr + proteine), aminoacizi, enzime, energie (ATP, GTP).

Ribozomul se mișcă pe ARNm (banda roz), ARNt aduc aminoacizii pe rând, iar lanțul de bile colorate care iese deasupra este polipeptidul în creștere.
Ilustrație ZECE, generată cu AI pentru această lecție.
- Activarea aminoacizilor
Fiecare aminoacid se leagă de ARNt-ul său specific (cu enzime specifice și energie din ATP) → aminoacil-ARNt.
- Inițierea
Subunitatea mică a ribozomului se fixează pe ARNm, la codonul AUG; vine ARNt-ul inițiator, cu metionină, al cărui anticodon (UAC) se împerechează cu AUG; se atașează subunitatea mare.
- Elongarea (alungirea)
Intră ARNt-ul al cărui anticodon este complementar cu următorul codon; între cei doi aminoacizi se formează o legătură peptidică; ribozomul avansează cu un codon, iar ARNt-ul liber pleacă. Procesul se repetă codon cu codon, în sens 5'→3' pe ARNm.
- Terminarea
Când ribozomul ajunge la un codon stop (UAA, UAG, UGA), nu există ARNt corespunzător; catena polipeptidică se eliberează, iar subunitățile ribozomului se separă.
- Pe aceeași moleculă de ARNm pot lucra simultan mai mulți ribozomi → poliribozom (polizom) → mai multe molecule identice de proteină, mai repede.
- Ribozomii pot fi liberi în citoplasmă (proteine pentru celulă) sau atașați reticulului endoplasmatic rugos (proteine de export, de exemplu enzimele digestive pancreatice din problemele BAC).
- După sinteză, catena polipeptidică se pliază și capătă forma tridimensională funcțională.
Transcripție vs translație
| Criteriu | Transcripția | Translația |
|---|---|---|
| Localizare (eucariote) | nucleu | citoplasmă, ribozomi |
| Matrița | catena-matriță a ADN | ARNm |
| Acizi nucleici implicați | ADN (matrița), ARNm (produsul) | ARNm, ARNt, ARNr |
| Enzimă principală | ARN-polimeraza | enzime ale ribozomului / de activare a aminoacizilor |
| Unități adăugate | ribonucleotide (A, U, G, C) | aminoacizi |
| Legături formate | fosfodiesterice | peptidice |
| Produs | ARN (ARNm) | catenă polipeptidică (proteină) |
Calcule cu codoni (BAC august 2024 și cerințe proprii)
MărimeFormulă (fragment de ADN bicatenar cu N nucleotide)
| Mărime | Formulă (fragment de ADN bicatenar cu N nucleotide) |
|---|---|
| nucleotide pe o catenă | N/2 |
| nucleotide în ARNm transcris | N/2 |
| codoni în ARNm | N/2 : 3 = N/6 |
| aminoacizi codificați | = numărul de codoni (dacă enunțul spune că ultimul codon e stop: N/6 − 1) |
Fragmentul de ADN bicatenar are 96 de nucleotide, deci fiecare catenă are 96 : 2 = 48 de nucleotide. ARNm sintetizat prin transcripție are 48 de nucleotide. Un codon = 3 nucleotide ⇒ 48 : 3 = 16 codoni. (barem: 16 — 2 puncte)
Cerința: Scrieți secvența de nucleotide a ARNm sintetizat prin transcripția catenei 3'–5' și numărul de codoni pe care îi conține. Rezolvare: complementaritate A→U, T→A, G→C, C→G: ARNm 5'-CCUGAG-3'; 6 nucleotide : 3 = 2 codoni (CCU, GAG).
Alte idei rapide de cerință proprie: secvența anticodonilor ARNt corespunzători (pentru 5'-CCU GAG-3' → anticodonii 3'-GGA-5' și 3'-CUC-5'); numărul de aminoacizi din catena polipeptidică. Algoritmul general: Problema ADN.
Câți codoni are ARNm transcris de pe un ADN bicatenar cu 180 de nucleotide?
Ce se cere la BAC — II.A a) pe sinteza proteinelor
| Lucrare | Cerința | Răspuns acceptat (exemple) |
|---|---|---|
| Model 2025 | un ARN implicat în transcripție + rolul lui (1p + 2p) | ARNm — copiază informația genetică dintr-o genă și o transportă la ribozomi, unde servește ca matriță pentru sinteza proteinei |
| August 2025, var. 4 | un acid nucleic din transcripție + unul din translație + câte o caracteristică structurală | transcripție: ADN — bicatenar / conține dezoxiriboză; translație: ARNt — formă de frunză de trifoi / are anticodon |
| Specială 2025, var. 6 | două ARN din translație + o asemănare cu ADN | ARNm și ARNt (sau ARNr); ARNm, ca și ADN-ul, conține A, G, C și radical fosfat |
| Iunie 2026, var. 3 | doi acizi nucleici din sinteza proteinelor + câte un rol | ADN — păstrează informația genetică, matriță pentru transcripție; ARNm — transportă informația la ribozomi |
| August 2026, var. 1 | doi acizi nucleici din translație + câte o caracteristică funcțională | ARNt — transportă aminoacizii la ribozomi; ARNr — alcătuiește ribozomii, sediul translației |
Acizi nucleici implicați în translație: ARN mesager și ARN de transfer. ARNm — conține codonii care stabilesc ordinea aminoacizilor în catena polipeptidică (matrița translației). ARNt — transportă aminoacizii la ribozomi și îi poziționează prin anticodon, complementar codonului din ARNm.
Greșeli care costă puncte
- Timină în ARNm. La transcripție, în dreptul lui A din ADN se pune U.
- Inversarea secvenței ARNm. Ca la catena complementară de ADN: înlocuiești bazele, nu întorci ordinea (3'-GGACTC-5' → 5'-CCUGAG-3').
- Translația în nucleu — greșit; translația are loc în citoplasmă, pe ribozomi.
- Codon = 3 nucleotide de ADN — la BAC codonul se raportează la ARNm; numărul de codoni se calculează din nucleotidele ARNm (N/2), nu din N.
- „Codul genetic este degenerat = un codon codifică mai mulți aminoacizi” — invers: un aminoacid are mai mulți codoni.
- ADN „implicat în translație” — nu; ADN-ul intervine la transcripție.
- „Ribozomii sunt alcătuiți din ADN și proteine” — greșit: din ARNr și proteine.
Schema de recapitulare
- Funcția heterocatalitică = sinteza proteinelor
- Transcripție (nucleu): ADN (matrița 3'→5') + ARN-polimerază → ARN precursor → maturare (fără introni) → ARNm
- Codul genetic: codon = triplet; 64 (61 + 3 stop); AUG start; degenerat, universal, nesuprapus
- Translație (ribozomi): activare→inițiere (AUG, Met)→elongare (legături peptidice)→terminare (codon stop)
- Calcul: N (ADN)→N/2 (ARNm)→N/6 codoni
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.
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.
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.
ADN-ul conține informația necesară sintezei diferitelor tipuri de proteine, la eucariote. Transcripția este una dintre etapele sintezei proteice la eucariote. a) Precizați pentoza/zahărul din compoziția unei nucleotide de tip ADN, un tip de ARN implicat în transcripție și rolul acestui tip de ARN. b) Sinteza unei enzime pancreatice se realizează pe baza informației unui fragment de ADN bicatenar, alcătuit din 558 nucleotide, dintre care 103 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 de ADN bicatenar; - secvența de nucleotide din catena de ADN 5’-3’ complementară, știind că, pe catena 3’-5’, secvența de nucleotide este următoarea: CCCAGT. 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.
Acizii nucleici reprezintă materialul genetic al virusurilor, procariotelor și eucariotelor. a) Precizați o asemănare și o deosebire între organizarea materialului genetic la procariote și organizarea materialului genetic la eucariote. b) Sinteza unei proteine din structura membranei celulare se realizează pe baza informației unui fragment de ADN bicatenar, alcătuit din 96 de nucleotide, dintre care 32 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; - numărul codonilor din catena de ARN mesager sintetizat prin transcripție/transcriere. 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 cu participarea mai multe tipuri de ARN. a) Precizați două tipuri de ARN implicate în acest proces și rolul fiecăruia. b) Sinteza unei proteine din plasma sângelui se realizează pe baza informației unui fragment de ADN bicatenar, alcătuit din 672 nucleotide, dintre care 192 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: ACCCTG. 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
- Funcția heterocatalitică
- Proprietatea ADN de a dirija sinteza altor molecule decât el însuși — ARN și, prin intermediul acestuia, proteine; se realizează prin transcripție și translație.
- Gena
- Segment de ADN care conține informația genetică pentru sinteza unei catene polipeptidice (sau a unei molecule de ARN).
- Transcripția/transcrierea
- Prima etapă a sintezei proteinelor: copierea informației unei gene într-o moleculă de ARNm, complementară cu catena-matriță a ADN, cu ajutorul ARN-polimerazei; la eucariote are loc în nucleu.
- Maturarea ARN
- Prelucrarea ARN-ului precursor la eucariote: eliminarea intronilor și unirea exonilor; rezultă ARNm matur, care trece în citoplasmă.
- Exoni și introni
- Exonii sunt secvențele unei gene eucariote care se regăsesc în ARNm matur (codificatoare); intronii sunt secvențe necodificatoare, eliminate la maturare.
- Translația/traducerea
- A doua etapă a sintezei proteinelor: „traducerea” succesiunii de codoni din ARNm în succesiunea de aminoacizi a catenei polipeptidice; are loc în citoplasmă, la nivelul ribozomilor.
- Codul genetic
- Sistemul de corespondență dintre codonii din ARNm (tripleți de nucleotide) și cei 20 de aminoacizi din proteine.
- Codon
- Triplet de nucleotide consecutive din ARNm care codifică un aminoacid sau semnalează oprirea sintezei.
- Codon de inițiere (start)
- AUG — codonul cu care începe translația; codifică metionina.
- Codoni stop (nonsens)
- UAA, UAG, UGA — nu codifică aminoacizi; marchează terminarea translației.
- Anticodon
- Triplet din ARNt complementar și antiparalel cu un codon din ARNm.
- Legătura peptidică
- Legătura care se formează între doi aminoacizi vecini în catena polipeptidică, la nivelul ribozomului.
- Poliribozom (polizom)
- Mai mulți ribozomi care traduc simultan aceeași moleculă de ARNm, sintetizând mai multe catene polipeptidice identice.
Notițele mele
Salvat localSurse
- Programa BAC Biologie (OMECTS 4800/2010, Anexa 2), cl. a XII-a, 1.1 Genetică moleculară
- BAC august 2024, varianta 8, II.A b) (numărul de codoni ai ARNm)
- BAC Model 2025, II.A a) (ARN implicat în transcripție și rolul lui)
- BAC august 2025, varianta 4, II.A a) (acizi nucleici din transcripție și translație)
- BAC iunie–iulie 2026, varianta 3, II.A a) (acizi nucleici din sinteza proteinelor + rol)
- BAC august 2026, varianta 1, II.A a) (acizi nucleici din translație)