Page 11 Biologie. Filiera teoretica. Clasa a XII-a
P. 11
Genetic# molecular#
9
2.3. r
epliCarea
adn-
ului
Regulile de împerechere a bazelor azotate
deter min modul în care se combin bazele azo-
tate, care formeaz treptele dublu-helixului, dar
nu infl uenţeaz succesiunea de nucleotide de-a lun-
gul aceleiaşi catene. Astfel, ordonarea celor patru
pe rechi de baze variaz enorm, iar fi ecare gen are
propria sa secvenţ .
Întrucât cele dou catene sunt complementare,
fi ecare dintre ele conţine informaţia necesar pentru
reconstrucţia celeilalte. Atunci când o celul îşi
copiaz molecula de ADN, cele dou catene se
separ , iar fi ecare caten foloseşte ca matriţ pentru
sinteza unei noi catene.
De exemplu, când dublu-helixul este despi-
ralizat la nivelul perechii A-T (adenin -timin ), o
caten va conţine A, iar cealalt va conţine pe T.
În timpul replic rii, A din matriţa ADN-ului va face
pereche cu T în noua caten sintetizat , ge nerând
o alt pereche de baze A-T. La rândul s u, T din
cealalt caten -matriţ se va împerechea cu A, într-o
nou caten sintetizat . Vor rezulta, astfel, dou
perechi A-T, corespunz toare a dou dublu-helixuri.
Proce sul se va repeta pentru fi e ca re pereche de baze
azotate din dublu-helixul moleculei de ADN.
Acest mecanism de replicare este cunoscut sub
denumirea de
modelul semiconservativ,
deoarece
fi ecare molecul -fi ic de ADN are o caten -matriţ
conservat şi o caten nou sintetizat . Cu alte cu-
vinte, o caten este întotdeauna conservat , re-
prezentând catena parental , iar cealalt caten este
nou (Fig. 7).
Atunci când a fost propus, modelul de
replicare semiconservativ nu a putut fi demonstrat
experimental. Din aceast cauz , au mai existat şi alte
dou modele alternative:
replicarea conservativ
şi
replicarea disper siv
(Fig. 7). În cazul replic rii
conservative, molecula parental r mâne intact ,
iar noua molecul se formeaz de novo . Modelul
dispersiv presupune c , dup replicare, fi ecare
dintre cele patru catene reprezint un amestec de
ADN parental şi de ADN nou sintetizat.
Fig. 7.
Modele de replicare a ADN-ului.
Abia în anul 1957, Matthew Meselson şi
Franklin Stahl au efectuat un experiment prin care
au dovedit c replicarea este, într-adev r, semi-
conservativ , aşa cum se deducea din modelul lui
Watson şi Crick.
Experimentul Meselson-Stahl a constat în
cultivarea bacteriei
Escherichia coli
pe mediu care
conţinea izotopul greu al azotului ( N). (Un izotop
15
este un atom cu num r diferit de neutroni faţ de
Tem#
1
. Utilizând cunoştinţele de chimie, realizeaz modele
structurale pentru bazele azotate şi pentru tipurile de
nucleotide.
2
. Compar structura chimic a ADN-ului şi a ARN-ului.
Precizeaz asem n rile şi deosebirile dintre acestea.
3
. Analizeaz şi stabileşte dac urm toarele enunţuri sunt
adev rate sau false. Motiveaz -ţi alegerea, evidenţiind
corelaţia structur -funcţie.
a)
Tulpina R de Streptococcus pneumoniae este inhibat de
sistemul imunitar al gazdei.
b)
Leg turile fosfodiesterice stau la baza form rii lanţurilor
polinucleotidice din acizii nucleici.
c)
Uracilul înlocuieşte adenina în compoziţia ADN-ului.
4
. Stabileşte care este ordinea corect a leg turilor într-o
nucleotid din ADN:
a)
grupare fosfat adenin dezoxiriboz ;
b)
zahar citozin grupare fosfat;
c)
grupare fosfat guanin riboz ;
d)
pentoz grupare fosfat timin .
9
2.3. r
epliCarea
adn-
ului
Regulile de împerechere a bazelor azotate
deter min modul în care se combin bazele azo-
tate, care formeaz treptele dublu-helixului, dar
nu infl uenţeaz succesiunea de nucleotide de-a lun-
gul aceleiaşi catene. Astfel, ordonarea celor patru
pe rechi de baze variaz enorm, iar fi ecare gen are
propria sa secvenţ .
Întrucât cele dou catene sunt complementare,
fi ecare dintre ele conţine informaţia necesar pentru
reconstrucţia celeilalte. Atunci când o celul îşi
copiaz molecula de ADN, cele dou catene se
separ , iar fi ecare caten foloseşte ca matriţ pentru
sinteza unei noi catene.
De exemplu, când dublu-helixul este despi-
ralizat la nivelul perechii A-T (adenin -timin ), o
caten va conţine A, iar cealalt va conţine pe T.
În timpul replic rii, A din matriţa ADN-ului va face
pereche cu T în noua caten sintetizat , ge nerând
o alt pereche de baze A-T. La rândul s u, T din
cealalt caten -matriţ se va împerechea cu A, într-o
nou caten sintetizat . Vor rezulta, astfel, dou
perechi A-T, corespunz toare a dou dublu-helixuri.
Proce sul se va repeta pentru fi e ca re pereche de baze
azotate din dublu-helixul moleculei de ADN.
Acest mecanism de replicare este cunoscut sub
denumirea de
modelul semiconservativ,
deoarece
fi ecare molecul -fi ic de ADN are o caten -matriţ
conservat şi o caten nou sintetizat . Cu alte cu-
vinte, o caten este întotdeauna conservat , re-
prezentând catena parental , iar cealalt caten este
nou (Fig. 7).
Atunci când a fost propus, modelul de
replicare semiconservativ nu a putut fi demonstrat
experimental. Din aceast cauz , au mai existat şi alte
dou modele alternative:
replicarea conservativ
şi
replicarea disper siv
(Fig. 7). În cazul replic rii
conservative, molecula parental r mâne intact ,
iar noua molecul se formeaz de novo . Modelul
dispersiv presupune c , dup replicare, fi ecare
dintre cele patru catene reprezint un amestec de
ADN parental şi de ADN nou sintetizat.
Fig. 7.
Modele de replicare a ADN-ului.
Abia în anul 1957, Matthew Meselson şi
Franklin Stahl au efectuat un experiment prin care
au dovedit c replicarea este, într-adev r, semi-
conservativ , aşa cum se deducea din modelul lui
Watson şi Crick.
Experimentul Meselson-Stahl a constat în
cultivarea bacteriei
Escherichia coli
pe mediu care
conţinea izotopul greu al azotului ( N). (Un izotop
15
este un atom cu num r diferit de neutroni faţ de
Tem#
1
. Utilizând cunoştinţele de chimie, realizeaz modele
structurale pentru bazele azotate şi pentru tipurile de
nucleotide.
2
. Compar structura chimic a ADN-ului şi a ARN-ului.
Precizeaz asem n rile şi deosebirile dintre acestea.
3
. Analizeaz şi stabileşte dac urm toarele enunţuri sunt
adev rate sau false. Motiveaz -ţi alegerea, evidenţiind
corelaţia structur -funcţie.
a)
Tulpina R de Streptococcus pneumoniae este inhibat de
sistemul imunitar al gazdei.
b)
Leg turile fosfodiesterice stau la baza form rii lanţurilor
polinucleotidice din acizii nucleici.
c)
Uracilul înlocuieşte adenina în compoziţia ADN-ului.
4
. Stabileşte care este ordinea corect a leg turilor într-o
nucleotid din ADN:
a)
grupare fosfat adenin dezoxiriboz ;
b)
zahar citozin grupare fosfat;
c)
grupare fosfat guanin riboz ;
d)
pentoz grupare fosfat timin .
