Pojęcie komplementarności jest. Znaczenie słowa „komplementarność” Słownik tłumaczeń objaśniających

Przez komplementarność rozumie się taką zgodność pomiędzy cząsteczkami biopolimeru, która zapewnia utworzenie między nimi wiązania wodorowego. W DNA tę zgodność zapewnia tworzenie wiązań par (adenina-tymina i guanina-cytozyna). Jest to niezbędne do przechowywania i translacji całej informacji genetycznej człowieka, a także takich podstawowych procesów, jak replikacja, transkrypcja podczas syntezy białek i odnowa tego kwasu w wyniku uszkodzenia jego łańcucha.

Opis komplementarności

Tworzenie podwójnego łańcucha kwasu dezoksyrybonukleinowego (RNA) jest możliwe, gdy jedna zasada purynowa (adenina, guanina) jest połączona ze sobą jedną z zasad pirymidynowych (tymina, cytozyna). Zależność ta znana jest jako zasada komplementarności.
Zasada ta oznacza, że ​​dwie nici niosą tę samą informację genetyczną, chociaż różnią się chemicznie. Okazuje się, że jeden łańcuch kwasu dezoksyrybonukleinowego ustawia inny.
Komplementarność nukleotydów pełni najważniejszą funkcję związku kwasu nukleinowego – określa syntezę białek. Cała informacja o składzie białka kodowana jest przez te cztery zasady – adeninę, tyminę, guaninę i cytozynę. Tworzy się sekwencja nukleotydów, która jest dokładnie przekazywana z pokolenia na pokolenie. Zgodnie z tą zasadą następuje tworzenie identycznej cząsteczki - replikacja. Z kolei nukleotydy są nośnikami wszelkiej informacji, gdyż każdy łańcuch stanowi swego rodzaju matrycę do uzyskania nowego.

Historia odkrycia RNA

Zasada ta została odkryta przez Erwina Chargaffa w roku 1950. Ale dużo wcześniej – w 1868 roku odkryto RNA, a sześć lat przed odkryciem zasady komplementarności udowodniono, że ten właśnie kwas jest nośnikiem informacji genetycznej.
Chargaff wykazał, że dzięki komplementarności nukleotydów struktury cząsteczek DNA i RNA odpowiadają sobie chemicznie i geometrycznie. Był to ogromny przełom w badaniach nad dziedzicznością, rozszyfrowanie kwasu dezoksyrybonukleinowego.

Zasada działania

Podstawę tego zjawiska można opisać regułą Chargaffa, która stwierdza:
Ilość zasad purynowych (adeniny i guaniny) jest równa zawartości zasad pirymidynowych (tyminy i cytozyny);
Ilość adeniny jest równa zawartości tyminy;
Zawartość guaniny jest równa odpowiednio cytozynie.
Nieco później A. Belozersky ustalił, że stosunek ilościowy zasad purynowych i pirymidynowych jest stały dla każdego gatunku organizmu. Innymi słowy, stosunek ten jest cechą gatunkową organizmu.

Dlaczego potrzebujemy zasady komplementarności?

Komplementarność jest niezbędna w tworzeniu białek. Bez tego synteza cząsteczki kwasu potomnego jest niemożliwa, która byłaby identyczna z matką. Bez tego nie można było sobie wyobrazić podziału komórki, ponieważ podczas podziału komórki macierzystej każda nowa komórka otrzymuje jedną kopię DNA, która jest zawsze taka sama.
Komplementarność zapewnia przekazywanie informacji genetycznej z pokolenia na pokolenie. Pozwala to również zrozumieć mechanizm powstawania mutacji, a także sposoby zapobiegania im.
Badanie komplementarności dało podstawę do twierdzenia, że ​​replikacja kwasu dezoksyrybonukleinowego jest najważniejszym wydarzeniem podziału komórki i syntezy białek.
Zastosowanie komplementarności w genetyce i medycynie
Zjawisko to jest dziś bardzo szeroko stosowane przy wprowadzaniu technologii DNA do medycyny praktycznej. Umożliwiło to bardziej szczegółowe zbadanie mechanizmu rozwoju chorób dziedzicznych i przeanalizowanie podstaw ich patogenezy. Oto kilka dziedzin medycyny i genetyki, w których zasada ta jest z powodzeniem stosowana:
Dzięki nowoczesnym metodom medycyny molekularnej stworzono szczepionki zwalczające niektóre formy zapalenia wątroby, stworzono insulinę ludzką;
Przywrócenie prawidłowego krzepnięcia krwi u pacjentów chorych na hemofilię stało się możliwe;
Pełne geny lub ich fragmenty można wprowadzić do organizmu człowieka i w ten sposób skorygować niektóre zaburzenia metaboliczne;
Terapia niektórych form niedoborów odporności u dzieci stała się możliwa;
Trwają prace nad skutecznymi metodami leczenia chorych na fenyloketonurię, mukowiscydozę, hipercholesterolemię i inne ciężkie choroby dziedziczne;
Prowadzone są badania nad ludzkimi genami.

Perspektywy rozwoju badań

Na obecnym etapie rozwoju medycyny i genetyki komplementarność jest szeroko stosowana w wielu badaniach. Pozwala zatem ustalić i wprowadzić do praktyki medycznej takie podstawowe zasady funkcjonowania organizmów żywych, jak samoregulacja, relacje układów funkcjonalnych, organizacja funkcji itp. Komplementarność pozwala na zastosowanie metod leczenia, które byłyby skierowane niejako „do” organizmu, wykorzystując jego możliwości kompensacyjne.
Badanie nukleotydów stwarza ogromne możliwości wprowadzenia najnowszych osiągnięć inżynierii genetycznej do podstawowych metod leczenia, aby przezwyciężyć ciężkie choroby dziedziczne i zapewnić pacjentom pełnię życia.

Interesujące fakty na temat komplementarności

W trakcie badań ujawniono następujące interesujące fakty:
Ludzki genom zawiera ponad trzy miliardy „liter” - nukleotydów;
Tylko jeden procent z nich koduje białka;
W sumie ludzie mają ponad dwadzieścia tysięcy genów;
Ludzki genom jest przechowywany w każdej (!) komórce;
Około cztery piąte całego genomu zostaje „przepisane” na RNA – kwas rybonukleinowy;
DNA zawiera ogromną liczbę sekcji pomocniczych, które kontrolują cały złożony proces kodowania i syntezy białek.
Jednak możliwości komplementarności w badaniu naszego genomu nie zostały w pełni zbadane, dlatego stajemy przed nowymi odkryciami związanymi z genetyką.

UZUPEŁNIAJĄCA w chemii, przestrzenna zgodność struktur dwóch cząsteczek (różnych lub identycznych), dzięki której możliwe jest tworzenie między nimi wiązań wodorowych i prowadzenie cząsteczek międzycząsteczkowych. interakcje. W szerokim znaczeniu, także wzajemna zgodność przeciwstawnych elektrostatyki. ładunki na cząsteczkach i energie reakcji sprzężonych. W tym drugim przypadku rozważa się procesy równoległe, połączone ze sobą w taki sposób, że etap, któremu towarzyszy wyzwolenie energii, jest powiązany z etapem wymagającym zużycia energii na realizację cięcia. maks. szeroko rozpowszechnione, zwłaszcza w biochemii i bioorg. chemia, koncepcja K strukturalnego. Dzięki temu typowi K., który jest realizowany zgodnie z zasadą „zamka na klucz”, kompleksy antygen-przeciwciało, kompleksy enzym-substrat, czwartorzędowa struktura białek, struktura drugo- i trzeciorzędowa powstaje kwas nukleinowy. W tym drugim przypadku K. objawia się szczególnie wyraźnie. K. adenina do tyminy i guanina do cytozyny (w wąskim znaczeniu, czasami właśnie w tym przypadku używa się określenia „K”) została odkryta przez J. Watsona i F. Cricka w 1953 roku i stała się podstawą ich modelu Podwójna helisa DNA. Ten rodzaj azotu powstaje w wyniku tworzenia wiązań wodorowych pomiędzy grupami donorowymi i akceptorami protonów w zasadach azotowych (patrz rysunek). Na

Wiązania wodorowe (oznaczone kropkami) pomiędzy komplementarnymi zasadami występującymi w DNA i RNA; R oznacza fosforylowaną resztę pentozy. tworzy to konkretne. pary uzupełniających się zasad, które są prawie identyczne pod względem wielkości. Dlatego podwójna helisa ma bardzo jednorodną, ​​regularną strukturę, w niewielkim stopniu zależną od określonej sekwencji zasad - właściwość, która jest bardzo ważna dla zapewnienia uniwersalności mechanizmów replikacji (samoreprodukcja DNA lub RNA), transkrypcji (synteza RNA na matrycy DNA) i translacji (synteza białka na RNA). matrix). W każdym z nich tzw. procesy macierzowe K. odgrywa decydującą rolę. Na przykład podczas translacji ważny jest kodon pomiędzy trzema zasadami informacyjnego RNA (tzw. kodon, patrz poniżej). Kod genetyczny) i trzy zasady transferowego RNA (dostarczają aminokwasy podczas translacji). K. określa także drugorzędową strukturę kwasów nukleinowych. Jednoniciowy RNA dzięki powinowactwu zasad zwija się i tworzy stosunkowo krótkie dwuniciowe regiony („szpilki” i „pętle”) połączone regionami jednoniciowymi. K. w poszczególnych parach zasad DNA może zostać rozerwana na skutek pojawienia się odchyleń w ich strukturze, które mogą powstać samoistnie lub w wyniku działania różnych czynników. czynniki (chemiczne i fizyczne). Konsekwencją tych zmian może być. mutacje. K. jest podstawą liczby mnogiej. zjawiska biologiczne specyfika związana z „rozpoznaniem” na molo. poziom, -kataliza enzymatyczna, samoorganizacja biologiczna. struktury, wysoka dokładność transmisji genetycznej. informacje itp. Dosł.: Metzler D., Biochemistry, przeł. z jęz. angielskiego, t. 2, M.. 1980, s. 25. 42 45; Stent G., Kalindar R., Genetyka molekularna, przeł. z jęz. angielskiego M., 1981, s. 23. 172 74. V. I. Iwanow.

Encyklopedia chemiczna. - M .: Encyklopedia radziecka. wyd. I. L. Knunyants. 1988 .

Synonimy:
  • KOMPLEMENT
  • KOMPOZYTY

Zobacz, co oznacza „UZUPEŁNIAJĄCY” w innych słownikach:

    komplementarność- korespondencja, komplementarność, wzajemna korespondencja. Słownik rosyjskich synonimów. rzeczownik komplementarność, liczba synonimów: 3 komplementarność (2) ... Słownik synonimów

    UZUPEŁNIAJĄCY- w biochemii wzajemna zgodność w strukturze chemicznej dwóch makrocząsteczek, zapewniająca ich interakcję, parowanie dwóch nici DNA, połączenie enzymu z substratem, antygenu z przeciwciałem. Uzupełniające się struktury pasują do siebie jak klucz... Wielki słownik encyklopedyczny

    UZUPEŁNIAJĄCY- komplementarność przestrzenna (wzajemna zgodność) powierzchni oddziałujących cząsteczek lub ich części, prowadząca z reguły do ​​powstawania między nimi wiązań wtórnych (van der Waalsa, wodorowych, jonowych). Wyjątkowość i... Biologiczny słownik encyklopedyczny

    Komplementarność- zjawisko, w którym dwie cząsteczki mają dodatkowe (lustrzane) przekroje w strukturze i ładunkach. W wyniku K. 2 cząsteczki mogą zbliżać się do siebie na taką odległość, że w wyniku działania elektrostatycznego i van der... ... Słownik mikrobiologii

    komplementarność- - zjawisko wysoce selektywnego wiązania biomolekuł i biostruktur w wyniku specyficznych i uniwersalnych oddziaływań, a także wysokiego powinowactwa stereochemicznego... Krótki słownik terminów biochemicznych

    Komplementarność- * komplementarność * komplementarność właściwość nukleotydów do tworzenia sparowanych kompleksów podczas oddziaływania łańcuchów kwasów nukleinowych; zgodnie z zasadami komplementarności zasad, podczas tworzenia takich kompleksów dochodzi do podwójnego... ... Genetyka. słownik encyklopedyczny

    Komplementarność- Prośba o „komplementarność” została przekierowana tutaj. Na ten temat potrzebny jest osobny artykuł. Komplementarność: Komplementarność w chemii, biologii molekularnej i genetyce to wzajemna zgodność cząsteczek biopolimeru lub ich fragmentów, ... ... Wikipedia

    komplementarność- (biochemiczna), wzajemna zgodność w budowie chemicznej dwóch makrocząsteczek, zapewniająca ich interakcję, parowanie dwóch nici DNA, połączenie enzymu z substratem, antygenu z przeciwciałem. Struktury uzupełniające pasują do siebie jak... ... słownik encyklopedyczny

    Komplementarność- (od łac. addycja) komplementarność przestrzenna cząsteczek lub ich części, prowadząca do powstania wiązań wodorowych. Komplementarność odgrywa szczególną rolę w cząsteczkach kwasu nukleinowego DNA, gdzie dwa łańcuchy polinukleotydowe w... ... Początki nowożytnych nauk przyrodniczych

    Komplementarność- (z łac. completus kompletna) korespondencja, komponowanie z czymś nowym obiektu o nowych właściwościach (np. niektóre układy wymagają dwóch tranzystorów o określonych parametrach, pary komplementarnej): ... ... Świat Lema - słownik i przewodnik

    Komplementarność- (komplementarność, komplementarność) immanentne pojęcie, które ma znaczenie w granicach pojedynczej przestrzeni społeczno-kulturowej (cywilizacji). „Przeciwieństwa nie wykluczają, lecz uzupełniają się” (Niels Bohr). Komplementarność to szczególny przypadek... Słownik geoekonomiczny-podręcznik

Książki

  • Geneza znaczenia w filozofii hinduizmu, Zilberman David Benyaminovich. Głównym kierunkiem badań w tej pracy jest rozwój nowej metody filozofowania, którą autor nazywa metodologią modalną, analizą problemu kulturowego...

W chemii, biologii molekularnej i genetyce - wzajemna zgodność cząsteczek biopolimeru lub ich fragmentów, zapewniająca tworzenie wiązań pomiędzy przestrzennie komplementarnymi (uzupełniającymi) fragmentami cząsteczek lub ich fragmentami strukturalnymi w wyniku oddziaływań supramolekularnych.

  • W filozofii uzupełniający nazywać odmiennymi lub nawet przeciwstawnymi teoriami, koncepcjami, modelami i punktami widzenia, które odzwierciedlają różne poglądy na rzeczywistość.
  • Komplementarność w genetyce - forma interakcji genów nieallelicznych, w której jednoczesne działanie kilku genów dominujących daje nową cechę.
  • Towary uzupełniające(uzupełnienia) to kilka dóbr (dwa lub więcej), które się uzupełniają i są konsumowane jednocześnie. Przykładami takich towarów są: samochody i benzyna; komputer, monitor, klawiatura i mysz; poduszkę i koc.
  • Komplementarność w elektronice - dokładna zależność parametrów w różnych warunkach. Przykład: Uzupełniająca para tranzystorów, uzupełniająca logika MOS.

  • Fundacja Wikimedia. 2010.

    Synonimy:
    • Daew, Wiaczesław Jewgienijewicz
    • Gonzagi

    Zobacz, co oznacza „komplementarność” w innych słownikach:

      komplementarność- korespondencja, komplementarność, wzajemna korespondencja. Słownik rosyjskich synonimów. rzeczownik komplementarność, liczba synonimów: 3 komplementarność (2) ... Słownik synonimów

      UZUPEŁNIAJĄCY- w biochemii wzajemna zgodność w strukturze chemicznej dwóch makrocząsteczek, zapewniająca ich interakcję, parowanie dwóch nici DNA, połączenie enzymu z substratem, antygenu z przeciwciałem. Uzupełniające się struktury pasują do siebie jak klucz... Wielki słownik encyklopedyczny

      UZUPEŁNIAJĄCY- komplementarność przestrzenna (wzajemna zgodność) powierzchni oddziałujących cząsteczek lub ich części, prowadząca z reguły do ​​powstawania między nimi wiązań wtórnych (van der Waalsa, wodorowych, jonowych). Wyjątkowość i... Biologiczny słownik encyklopedyczny

      Komplementarność- zjawisko, w którym dwie cząsteczki mają dodatkowe (lustrzane) przekroje w strukturze i ładunkach. W wyniku K. 2 cząsteczki mogą zbliżać się do siebie na taką odległość, że w wyniku działania elektrostatycznego i van der... ... Słownik mikrobiologii

      komplementarność- - zjawisko wysoce selektywnego wiązania biomolekuł i biostruktur w wyniku specyficznych i uniwersalnych oddziaływań, a także wysokiego powinowactwa stereochemicznego... Krótki słownik terminów biochemicznych

      Komplementarność- * komplementarność * komplementarność właściwość nukleotydów do tworzenia sparowanych kompleksów podczas oddziaływania łańcuchów kwasów nukleinowych; zgodnie z zasadami komplementarności zasad, podczas tworzenia takich kompleksów dochodzi do podwójnego... ... Genetyka. słownik encyklopedyczny

      komplementarność- (biochemiczna), wzajemna zgodność w budowie chemicznej dwóch makrocząsteczek, zapewniająca ich interakcję, parowanie dwóch nici DNA, połączenie enzymu z substratem, antygenu z przeciwciałem. Struktury uzupełniające pasują do siebie jak... ... słownik encyklopedyczny

      Komplementarność- (od łac. addycja) komplementarność przestrzenna cząsteczek lub ich części, prowadząca do powstania wiązań wodorowych. Komplementarność odgrywa szczególną rolę w cząsteczkach kwasu nukleinowego DNA, gdzie dwa łańcuchy polinukleotydowe w... ... Początki nowożytnych nauk przyrodniczych

      Komplementarność- (z łac. completus kompletna) korespondencja, komponowanie z czymś nowym obiektu o nowych właściwościach (np. niektóre układy wymagają dwóch tranzystorów o określonych parametrach, pary komplementarnej): ... ... Świat Lema - słownik i przewodnik

      Komplementarność- (komplementarność, komplementarność) immanentne pojęcie, które ma znaczenie w granicach pojedynczej przestrzeni społeczno-kulturowej (cywilizacji). „Przeciwieństwa nie wykluczają, lecz uzupełniają się” (Niels Bohr). Komplementarność to szczególny przypadek... Słownik geoekonomiczny-podręcznik

    Książki

    • Kup za 634 RUR
    • Geneza znaczenia w filozofii hinduizmu, Zilberman David Benyaminovich. Głównym kierunkiem badań w tej pracy jest rozwój nowej metody filozofowania, którą autor nazywa metodologią modalną, analizą problemu kulturowego...

    Co to jest „komplementarność”? Jak poprawnie napisać to słowo. Koncepcja i interpretacja.

    komplementarność w chemii przestrzenna zgodność struktur dwóch cząsteczek (różnych lub identycznych), dzięki której możliwe jest tworzenie między nimi wiązań wodorowych i realizacja cząsteczek międzycząsteczkowych. interakcje. W szerokim znaczeniu, także wzajemna zgodność przeciwstawnych elektrostatyki. ładunki na cząsteczkach i energie reakcji sprzężonych. W tym drugim przypadku rozważa się procesy równoległe, połączone ze sobą w taki sposób, że etap, któremu towarzyszy wyzwolenie energii, jest powiązany z etapem wymagającym zużycia energii na realizację cięcia. maks. szeroko rozpowszechnione, zwłaszcza w biochemii i bioorg. chemia, koncepcja K strukturalnego. Dzięki temu typowi K., który jest realizowany zgodnie z zasadą „zamka na klucz”, kompleksy antygen-przeciwciało, kompleksy enzym-substrat, czwartorzędowa struktura białek, struktura drugo- i trzeciorzędowa powstaje kwas nukleinowy. W tym drugim przypadku K. objawia się szczególnie wyraźnie. K. adenina do tyminy i guanina do cytozyny (w wąskim znaczeniu, czasami właśnie w tym przypadku używa się określenia „K”) została odkryta przez J. Watsona i F. Cricka w 1953 roku i stała się podstawą ich modelu Podwójna helisa DNA. Ten rodzaj azotu powstaje w wyniku tworzenia wiązań wodorowych pomiędzy grupami donorowymi i akceptorami protonów w zasadach azotowych (patrz rysunek). Kiedy wiązania wodorowe (oznaczone kropkami) pomiędzy komplementarnymi zasadami zawartymi w DNA i RNA; R oznacza fosforylowaną resztę pentozy. tworzy to konkretne. pary uzupełniających się zasad, które są prawie identyczne pod względem wielkości. Dlatego podwójna helisa ma bardzo jednorodną, ​​regularną strukturę, w niewielkim stopniu zależną od określonej sekwencji zasad - właściwość, która jest bardzo ważna dla zapewnienia uniwersalności mechanizmów replikacji (samoreprodukcja DNA lub RNA), transkrypcji (synteza RNA na matrycy DNA) i translacji (synteza białka na RNA). matrix). W każdym z nich tzw. procesy macierzowe K. odgrywa decydującą rolę. Na przykład podczas translacji ważna jest koordynacja pomiędzy trzema zasadami informacyjnego RNA (tzw. kodonem, patrz Kod Genetyczny) i trzema zasadami transferowego RNA (aminokwasy dostarczane są podczas translacji). K. określa także drugorzędową strukturę kwasów nukleinowych. Jednoniciowy RNA dzięki powinowactwu zasad zwija się i tworzy stosunkowo krótkie dwuniciowe regiony („szpilki” i „pętle”) połączone regionami jednoniciowymi. K. w poszczególnych parach zasad DNA może zostać rozerwana na skutek pojawienia się odchyleń w ich strukturze, które mogą powstać samoistnie lub w wyniku działania różnych czynników. czynniki (chemiczne i fizyczne). Konsekwencją tych zmian może być. mutacje. K. jest podstawą liczby mnogiej. zjawiska biologiczne specyfika związana z „rozpoznaniem” na molo. poziom, -kataliza enzymatyczna, samoorganizacja biologiczna. struktury, wysoka dokładność transmisji genetycznej. informacje itp. Dosł.: Metzler D., Biochemistry, przeł. z jęz. angielskiego, t. 2, M.. 1980, s. 25. 42 45; Stent G., Kalindar R., Genetyka molekularna, przeł. z jęz. angielskiego M., 1981, s. 23. 172 74. V. I. Iwanow.

    komplementarność- w biologii molekularnej wzajemna korespondencja zapewniająca połączenie uzupełniających się... Wielka Encyklopedia Radziecka

    komplementarność- I. 1. Wzajemna zgodność, połączenie struktur, które się uzupełniają, zdeterminowane ich właściwościami chemicznymi...

    Wiele osób słyszało pojęcie komplementarności. Zwykle jest to coś niejasnego i nie do końca jasnego, zwłaszcza dla tych, którzy już dawno skończyli szkołę i których praca nie jest związana z biologią czy chemią. Tak naprawdę istota pojęcia komplementarności jest dość prosta, a wiedza na czym ona polega przyda się każdemu wykształconemu człowiekowi.

    Informacje ogólne

    Termin ten ma różne znaczenia w różnych obszarach biologii. W genetyce komplementarność jest właściwością kilku nieallelicznych, często dominujących genów, które uzupełniają się nawzajem, manifestując pewną nową cechę. Przykładem komplementarności w genetyce jest oddziaływanie dwóch dominujących genów odpowiedzialnych za prawidłowy słuch (nazwijmy je genami A i B). Tylko wtedy, gdy obecne są oba te geny, dana osoba ma normalny słuch. Jeśli którykolwiek z nich będzie homozygotą pod względem genotypu recesywnego, osoba będzie całkowicie głucha.

    Ale ze szkoły lepiej znana jest inna definicja tego pojęcia. Wiele osób pamięta, że ​​komplementarność jest czymś związanym ze strukturą DNA. Aby podać pełną definicję, warto lepiej przestudiować strukturę makrocząsteczek, dla których wprowadzono to określenie.

    Komplementarność w makrocząsteczkach

    Jak wiadomo, w jądrze każdej komórki żywego organizmu znajduje się zwarta (ściśle zwinięta) cząsteczka DNA, w której przechowywana jest cała informacja genetyczna dotycząca dalszego rozwoju organizmu. Cząsteczka DNA tworzy chromosomy, których dana osoba zwykle ma 46. DNA jest złożoną cząsteczką polimeru składającą się z monomerów - nukleotydów. Każdy nukleotyd jest reprezentowany przez resztę kwasu fosforowego, rybozę cukrową lub dezoksyrybozę i jedną z czterech zasad azotowych - adeninę (A), tyminę (T), guaninę (G) i cytozynę (C).

    Jak wiadomo, cząsteczka DNA jest dwuniciowa. Wiązania między łańcuchami mogą tworzyć się tylko pomiędzy komplementarnymi zasadami azotowymi. Reguła komplementarności dla zasad azotowych jest następująca:

    A-T (adenina jest uzupełnieniem tyminy).

    G-C (guanina jest uzupełnieniem cytozyny).

    Na podstawie tych zasad możemy stwierdzić, że komplementarność to zasada dopasowania jednej zasady azotowej w strukturze DNA lub RNA do drugiej, z którą zasady te tworzą wiązanie wodorowe.

    Pierwszy krok w kierunku identyfikacji komplementarności zasad azotowych został wykonany na długo przed Watsonem i Crickiem, którzy otrzymali Nagrodę Nobla za rozszyfrowanie struktury DNA, przez amerykańskiego biologa Edwina Chargaffa. W wyniku swoich badań odkrył, że ilość adeniny w łańcuchu DNA pokrywa się z ilością tyminy, a guaniny z ilością cytozyny. Ustalił także, że całkowita liczba piramidyn (T+C) jest równa liczbie puryn (A+G). Sama zasada komplementarności została odkryta przez Watsona i Cricka podczas rozszyfrowania struktury DNA.

    Cząsteczka RNA ma również swoją własną zasadę komplementarności. Ta makrocząsteczka jest zwykle jednoniciowa, ale istnieją wyjątki w zależności od rodzaju RNA i jego funkcji.

    Cząsteczki RNA zawierają adeninę, guaninę, cytozynę i uracyl. Zasada komplementarności dla dwuniciowego RNA wygląda następująco:

    Podobnie jak w przypadku DNA, tylko wtedy, gdy komplementarne zasady azotowe znajdują się naprzeciw siebie, utworzy się podwójna nić.

    Charakter komplementarności

    Zasady azotowe dzieli się zazwyczaj na puryny i pirymidyny. Do puryn, jak już wspomniano, zalicza się adeninę i guaninę, a do pirymidyn zalicza się cytozynę, uracyl i tyminę. Trzy ostatnie to pochodne pirymidyny, a adenina i guanina to odpowiednio pochodne puryn. Puryny tworzą wiązania wodorowe tylko z pirymidynami. Powstałe wiązania nie są sztywne, łatwo je zniszczyć i odbudować. Energia potrzebna do rozerwania zależy od liczby wiązań wodorowych: adenina i tymina tworzą dwa, cytozyna i guanina tworzą trzy, więc ich zniszczenie wymaga więcej energii.

    Oznaczający

    Komplementarność jest właściwością odgrywającą ważną rolę w replikacji DNA i syntezie RNA. To dzięki niemu istnieje zwykły mechanizm przekazywania informacji dziedzicznych. Zasada komplementarności odgrywa kluczową rolę w procesie syntezy RNA i macierzy DNA.

    Komplementarność w innych obszarach biologii

    W katalizie enzymatycznej również używa się terminu komplementarność. Pojęcie to w enzymologii służy do opisu specyficzności enzymu w stosunku do określonej substancji wyjściowej (substratu). Enzymy, ze względu na swoją specyficzność, mogą wiązać się tylko z określonymi substratami i działać tylko na określone wiązania chemiczne w swoich cząsteczkach. Im mniej substancji może katalizować enzym, tym większa jest jego specyficzność. W katalizie enzymatycznej komplementarność polega na tworzeniu specyficznego wiązania pomiędzy miejscem aktywnym enzymu a cząsteczką substratu. Oznacza to, że komplementarność odgrywa ważną rolę w transformacji substancji chemicznych w organizmach żywych.

    Konkluzja

    Na podstawie opisanych przykładów możemy stwierdzić, że komplementarność to wzajemne uzupełnianie się pewnych substancji o charakterze organicznym, w wyniku czego powstaje wiązanie chemiczne (w strukturze DNA i RNA), katalizowana jest reakcja (w katalizie enzymatycznej ) lub kombinację genów nieallelicznych, w wyniku czego powstaje nowa cecha (w genetyce). Najczęściej termin ten odnosi się do struktury DNA i RNA i odnosi się do tworzenia wiązań wodorowych pomiędzy zasadami azotowymi.