Autor: prof. Ionela Livia Panainte

Dictionar:

nucleotid,nucleosid, baze purinice, baze pirimidinice, riboză, dezoxiriboză, radical fosfat, monocatenar, dublu catenar, complementaritate, antiparalelism, replicare, denaturare, renaturare, transcripție, translație, ARN- polimerază, activarea aminoacizilor, codon, ARNm, ARNt;

  • Competente
  • Resurse acizi nucleici
  • Evaluare
  • Resurse proiectare aplicatii bacalaureat
  • Resurse profesor - proiectare didactica

Competenţe cheie vizate:

- A învăţa să înveţi;

- Comunicare în limba maternă;

- Competenţe în matematică şi competenţe în ştiinţe şi tehnologii;


Competenţe generale vizate:

1. Receptarea informaţiilor despre lumea vie

3. Utilizarea şi construirea de modele şi algoritmi in scopul demonstrării principiilor lumii vii


4. Comunicarea orală şi scrisă utilizând corect terminologia specifică biologiei


5. Transferarea şi integrarea cunoştinţelor şi metodelor de lucru specifice biologiei în contexte noi


Competenţe specifice vizate:

1.2 Recunoaşterea structurii şi funcţiilor materialului genetic;

2.1 Utilizarea metodelor şi a mijloacelor adecvate studierii organismului uman;

3.1 Reprezentarea structurii şi funcţiilor sistemelor biologice pe baza modelelor;

3.2 Elaborarea și aplicarea unor algoritmi de identificare, investigare, experimentare și rezolvare a unor situații problemă;

4.1 Utilizarea adecvată a terminologiei specifice biologiei în diferite situaţii de comunicare;

4.2 Prezentarea structurată, în diverse tipuri de comunicări scrise, a informaţiei ştiinţifice specifice;

5.3 Realizarea de conexiuni intra-, inter- şi transdisciplinare în analizarea şi interpretarea unor fenomene şi procese specifice lumii vii.

COMPETENȚELE LECȚIEI


A) Competența principală a lecției (scopul):

Consolidarea deprinderilor de rezolvare a diverselor tipuri de itemi întâlnite în subiectele de bacalaureat (vizând conținuturile de genetică moleculară din Programa pentru examenul de bacalaureat).

B) Competențele secundare (derivate) ale lecției = obiectivele operaționale:

La sfârșitul lecției, elevii vor avea următoarele competențe:


Cognitive:

C1. Caracterizarea structurală și funcțională a acizilor nucleici (ADN, ARN);

C2. Compararea compoziției chimice și a particularităților structurale și funcționale ale celor 2 tipuri majore de acizi nucleici (ADN și ARN);

C3. Evidențierea diferențelor structurale și funcționale dintre tipurile de ARN celular studiate;

Formative:

C4. Ilustrarea grafică a funcțiilor autocatalitică și heterocatalitică ale materialului genetic;

C5. Corelarea particularităților structurale ale acizilor nucleici cu funcțiile lor;

C6. Aplicarea cunoștințelor de genetică moleculară în rezolvarea itemilor din variantele de subiecte pentru examenul de bacalaureat;

C7. Utilizarea algoritmilor de rezolvare în mod adecvat.





ANEXA 1

Unitatea de învățare: ACIZII NUCLEII

TABELUL ”CODUL GENETIC

 

 

Legenda:

 

 

 

Phe = Fenilalanină;

Leu = Leucină;

Ser = Serină;

Tyr = Tirozină;

Cys = Cisteină;

Trp = Triptofan;

Pro = Prolină;

His = Histidină;

Gln = Glutamină;

Arg = Arginină;

Ile = Izoleucină;

Met = Metionină;

Thr = Treonină;

Asn = Asparagină;

Lys = Lisină;

Val = Valină;

Ala = Alanină;

Asp = Acid aspartic;

Glu = Acid glutamic;

Gly = Glicină.

 

 

 



Tipuri de evaluare - FORMATIVĂ: probe orale, probe scrise, tema pentru acasă.

Obiective ale evaluării:

Cognitive:

E1. Operarea cu noţiunile de: nucleotid, nucleosid, baze purinice, baze pirimidinice, riboză, dezoxiriboză, radical fosfat, monocatenar, dublu catenar, complementaritate, antiparalelism, replicare, denaturare, renaturare, transcripție, translație, ARN- polimerază, activarea aminoacizilor, codon, ARNm, ARNt;

Formative:

E2. Argumentarea importanţei corelației structură – funcție în cazul acizilor nucleici;

E3. Utilizarea adecvată a algoritmilor de rezolvare a itemilor din fișa de aplicații;

Atitudinale:

E4. Susținerea opiniilor personale (punctelor de vedere proprii).

Instrumente de evaluare: verificare frontală orală, observare sistematică, probă scrisă (fişă de aplicații completată); tema pentru acasă.

Clasa a XII-a D Unitatea de învățare: ACIZII NUCLEICI

Fișă de aplicații - Bacalaureat

SUBIECTUL I _____________________________________________________________________________________________

A

Scrieţi, pe caietul de lucru, noţiunile cu care trebuie să completaţi spaţiile libere din afirmaţiile următoare, astfel încât aceastea să fie corecte.

1. Bazele pirimidinice din ARN sunt …………………........… și ....................................................... .

2. Componentele unei nucleotide sunt baza azotată, ......................................... și ...........................................................

3. Materialul genetic îndeplinește 2 funcții:......................................................... și ..........................................................

4. Codul genetic este un .............................................. care traduce limbajul .................................................. în limbajul proteinelor

B

1. Numiţi cele două etape ale biosintezei proteice; precizați câte o caracteristică pentru fiecare.

2. Numiți 2 categorii de baze azotate; asociați fiecare categorie cu câte un exemplu.

3. Numiți 2 etape ale translației; asociați fiecare etapă cu câte o enzimă implicată.

4. Numiți 2 tipuri de ARN; asociați fiecare tip cu câte o caracteristică structurală.

C

Scrieţi, pe caietul de lucru, litera corespunzătoare răspunsului corect. Este corectă o singură variantă de răspuns.

1. Baza azotată specifică ARN este:

 

a) timina

b) citozina

c) guanina

d) uracilul

2. Din structura unei nucleotide a ADN NU face parte:

 

a) adenina

b) riboza

c) guanina

d) radicalul fosfat

3. Prin denaturare se obține:

 

a) ARNmc

b) ADNmc

c) ADNdc

d) nucleotide separate

 

4. O moleculă de ADNdc ce conține 600 nucleotide cu C și 200 nucleotide cu A:

 

a) e formată din 1600 nucleotide

b) este instabilă la actiunea mutagenilor

c) codifică un ARNm format din 600 nucleotide

d) poate fi renaturată prin încălzire la +95⁰ C

 

5. Transcripția:

 

a) este realizată e enzima ADN-polimeraza

b) conduce la formarea ARN viral

c) se realizează prin copierea catenei sens a ARN

d) la eucariote are loc în nucleu

6. Codul genetic are următoarele caracteristici, cu o excepție:

 

a) este nesuprapus

b) este degenerat

c) este ambiguu

d) aste format din 64 codoni sens

 

7. Despre codon este adevărat :

 

a) este o secvență de 3 nucleotide din ARNt

b) poate codifica un singur aminoacid din cei 20

c) poate semnifica terminarea translației (AUG)

d) este complementar cu anticodonul din ARNr

 

8. O moleculă de ARNm având secvența nucleotidelor 5’ - UUGAACCCAUCAAUG - 3 codifică un polipeptid în care ordinea aminoacizilor este: (Folosiți tabelul ”Codul genetic!)

 

a) Leu - Pro - Ser - Asn - Met

b) Met - Asn - Ser - Pro - Leu

c) Leu - Asn - Pro - Ser - Met

d) Asn - Leu - Pro - Ser - Met

 

9. Printre caracteristicile comune replicării și transcripției se află:

 

a) ambele au loc în nucleu (la procariote)

b) ambele folosesc ca matriță molecula de ADN

c) ambele sunt simetrice

d) ambele sunt catalizate de ADN - polimeraza

 

10. ARNm la eucariote:

 

a) este alcătuit exclusiv din exoni

b) suferă un proces de eliminare a intronilor

c) se formează în citoplasmă

d) prezintă la capătul 5’ un codon STOP

 

D 10 puncte

Citiţi, cu atenţie, afirmaţiile următoare. Dacă apreciaţi că afirmaţia este adevărată, scrieţi, pe caietul de lucru, în dreptul cifrei corespunzătoare afirmaţiei, litera A. Dacă apreciaţi că afirmaţia este falsă, scrieţi, pe foaia de examen, în dreptul cifrei corespunzătoare afirmaţiei, litera F şi modificaţi parţial afirmaţia pentru ca aceasta să devină adevărată. Nu se acceptă folosirea negaţiei.

1. Proteinele sunt alcătuite din 20 aminoacizi naturali.

2. În compoziția chimică a ARN intră timina și riboza.

3. Dogma centrală a geneticii poate fi reprezentată astfel: ARN → Proteină → ADN.

4. Codonii START din ARNm sunt AUG și uneori GUG.

5. ARNt conține bucle dublu catenare și brațe monocatenare.

6. Bucla anticodon a ARNr conține o tripletă de nucleotide complementare unui codon din ARNt.

7. Regulile de complementaritate în cazul hibrizilor ADN - ARN sunt A = U, T = A, C ≡ G, G ≡ C.

8. Spre deosebire de ADN, ARNm este întotdeauna dublu catenar liniar.

9. Translația este precedată de inițierea aminoacizilor, urmată de elongarea peptidului și terminarea sintezei proteice.

10. Din cei 64 de codoni, 61 codifică aminoacizi și se numesc codoni sens.

SUBIECTUL al II-lea _______________________________________________________________________________________

A

Acizii nucleici constituie sediul informației genetice a organismelor.

a) Comparați 2 tipuri de ARN celular, precizând o deosebire structurală și o deosebire funcțională.

b) Un fragment de ADN bicatenar conţine 1800 nucleotide. Nucleotidele cu guanină sunt în număr de 600. Stabiliţi următoarele:

- secvenţa de nucleotide din catena de ADN 5’-3’ complementară, ştiind că, pe catena 3’-5’, secvenţa de nucleotide este următoarea: GAGATACGT;

- secvența ARNm codificată de catena sens de la subpunctul anterior și ordinea aminoacizilor din peptidul codificat (folosiți tabelulCodul genetic);

- numărul de nucleotide cu timină conţinute de fragmentul de ADN bicatenar inițial;

- corelaţia dintre cantitatea de citozină conţinută de acest fragment de ADN şi gradul lui de stabilitate, la acţiunea unor temperaturi ridicate;

- numărul legăturilor duble și triple din fragmentul de ADN bicatenar inițial.

- numărul de aminoacizi din proteina codificată de fragmentul inițial de ADN, știind că ARNm se termină cu un singur codon STOP.

Scrieţi toate etapele necesare rezolvării cerinţelor problemei.

c) Completaţi problema de la punctul b) cu o altă cerinţă pe care o formulaţi voi; rezolvaţi cerinţa pe care aţi propus-o.

B - TEMĂ PENTRU ACASĂ

Materialul genetic al celulei este reprezentat de acizii nucleici.

a) Comparați o nucleotidă din ADN cu o nucleotidă din ARN, precizând o asemănare și 2 deosebiri.

b) Prin transcripția și translația unei gene (fragment de ADN bicatenar) se formează o moleculă proteică ce conține 338 de aminoacizi. Știind că molecula de ARNm prezenta 2 codoni STOP succesivi, determinați:

- numărul de nucleotide al genei ce codifică proteina respectivă;

- numărul nucleotidelor cu citozină din componența genei respective, dacă nucleotidele cu adenină sunt 10 % din totalul nucleotidelor.

- secvența ARNm format prin transcripție, dacă secvența catenei sens este 3’ -AAGCCCTAT -5’și ordinea aminoacizilor din peptidul codificat. (Folosiți tabelulCodul genetic);

- numărul de legături duble și triple din gena inițială;

c) Completaţi problema de la punctul b) cu o altă cerinţă pe care o formulaţi voi; rezolvaţi cerinţa pe care aţi propus-o.

 

SUBIECTUL al III-lea

_______________________________________________________________________________________

1.

Funcțiile materialului genetic sunt funcția autocatalitică și funcția heterocatalitică (biosinteza proteică).

a) Denumiți 3 tipuri de ARN implicate în biosinteza proteinelor.

b) Caracterizați translația, precizând: locul desfășurării sale, 2 etape, 2 enzime implicate, denumirea produsului final.

c) Construiţi patru enunţuri afirmative, câte două pentru fiecare conţinut, utilizând limbajul ştiinţific adecvat.

Folosiţi, în acest scop, informaţii referitoare la următoarele conţinuturi:

- Caracteristicile dublu helixului de ADN

- Complementaritatea bazelor azotate

 

2.

Traducerea informației genetice din ADN se realizează la nivelul ribozomilor.

a) Denumiți 3 procese prin care se realizează sinteza acizilor nucleici și transferul de informație în celulă;

b) Explicaţi afirmația: “Dacă știm ordinea nucleotidelor de pe una dintre catenele ADN-ului, putem deduce compoziția chimică a întregii macromolecule de ADN”.

c) Alcătuiţi un minieseu intitulat „Biosinteza proteinelor”, folosind informaţia ştiinţifică adecvată.

În acest scop, respectaţi următoarele etape:

- enumerarea a şase noţiuni specifice acestei teme;

- construirea, cu ajutorul acestora, a unui text coerent, format din maximum trei-patru fraze, folosind corect şi în corelaţie noţiunile enumerate.