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O conceito de complementaridade é. O significado da palavra “complementaridade” Dicionário explicativo de tradução

O conceito de complementaridade é. O significado da palavra “complementaridade” Dicionário explicativo de tradução

A complementaridade é entendida como a correspondência entre moléculas de biopolímero que garante a formação de uma ligação de hidrogênio entre elas. No DNA, essa correspondência é garantida pela formação de ligações pares (adenina-timina e guanina-citosina). Isso é necessário para o armazenamento e tradução de toda a informação genética humana, bem como para processos fundamentais como replicação, transcrição durante a síntese protéica e renovação desse ácido devido a danos em sua cadeia.

Descrição da complementaridade

A formação de uma cadeia dupla de ácido desoxirribonucléico (RNA) é possível quando uma base purina (adenina, guanina) está ligada uma à outra por uma das bases pirimidinas (timina, citosina). Essa relação é conhecida como regra da complementaridade.
Esta regra significa que duas cadeias carregam a mesma informação genética, embora sejam quimicamente diferentes. Acontece que uma cadeia de ácido desoxirribonucléico forma outra.
A complementaridade dos nucleotídeos fornece a função mais importante do composto de ácido nucleico - determinar a síntese protéica. Todas as informações sobre a composição de uma proteína são codificadas por estas quatro bases - adenina, timina, guanina e citosina. É formada uma sequência de nucleotídeos que é transmitida com precisão de uma geração para a seguinte. De acordo com este princípio, ocorre a formação de uma molécula idêntica - replicação. Por sua vez, os nucleotídeos são portadores de todas as informações, pois cada cadeia serve como uma espécie de matriz para a obtenção de uma nova.

História da descoberta do RNA

Este princípio foi descoberto por Erwin Chargaff em 1950. Mas muito antes disso, o RNA foi descoberto em 1868, e seis anos antes da descoberta do princípio da complementaridade, foi comprovado que esse ácido específico é o portador da informação genética.
Chargaff mostrou que, devido à complementaridade dos nucleotídeos, as estruturas das moléculas de DNA e RNA correspondem química e geometricamente entre si. Este foi um grande avanço no estudo da hereditariedade, decifrando o ácido desoxirribonucléico.

Princípio de funcionamento

A base deste fenômeno pode ser descrita pela regra de Chargaff, que afirma:
A quantidade de bases purinas (adenina e guanina) é igual ao conteúdo de bases pirimidinas (timina e citosina);
A quantidade de adenina é igual ao teor de timina;
O conteúdo de guanina é igual à citosina, respectivamente.
Um pouco mais tarde, A. Belozersky estabeleceu que a proporção quantitativa de bases purinas e pirimidinas é constante para cada espécie individual de organismo. Em outras palavras, essa proporção é uma característica específica do organismo.

Por que precisamos do princípio da complementaridade?

A complementaridade é essencial na formação de proteínas. Sem ele, a síntese de uma molécula filha de ácido é impossível, que seria idêntico à mãe. Sem ele era impossível imaginar a divisão celular, pois durante a divisão da célula-mãe, cada nova célula recebe uma cópia do DNA, que é sempre igual.
A complementaridade garante a transmissão da informação genética de geração em geração. Isso também nos permite compreender o mecanismo de formação de mutações, bem como formas de preveni-las.
O estudo da complementaridade deu motivos para afirmar que a replicação do ácido desoxirribonucléico é o evento mais importante para a divisão celular e a síntese protéica.
O uso da complementaridade em genética e medicina
Este fenômeno é hoje amplamente utilizado para a introdução de tecnologias de DNA na medicina prática. Permitiu estudar mais detalhadamente o mecanismo de desenvolvimento das doenças hereditárias e analisar a base de sua patogênese. Aqui estão algumas áreas da medicina e da genética onde este princípio é aplicado com sucesso:
Graças aos métodos modernos de medicina molecular, foram criadas vacinas para combater algumas formas de hepatite, foi criada a insulina humana;
Tornou-se possível restaurar a coagulação sanguínea normal em pacientes com hemofilia;
Genes completos e seus fragmentos podem ser introduzidos no corpo humano e assim corrigir alguns distúrbios metabólicos;
A terapia para algumas formas de imunodeficiência em crianças tornou-se possível;
Estão sendo desenvolvidos métodos eficazes de tratamento de pacientes com fenilcetonúria, fibrose cística, hipercolesterolemia e outras doenças hereditárias graves;
Pesquisas estão sendo conduzidas em genes humanos.

Perspectivas para o desenvolvimento da pesquisa

No atual estágio de desenvolvimento da medicina e da genética, a complementaridade é amplamente utilizada em muitos estudos. Assim, permite estabelecer e introduzir na prática médica princípios fundamentais do funcionamento dos organismos vivos como a autorregulação, a relação dos sistemas funcionais, a organização das funções, etc. A complementaridade permite a utilização de métodos de tratamento que seriam direcionados, por assim dizer, “para dentro” do corpo, utilizando suas capacidades compensatórias.
O estudo dos nucleotídeos oferece grandes oportunidades para introduzir as mais recentes conquistas da engenharia genética em métodos básicos de tratamento, a fim de superar doenças hereditárias graves e proporcionar uma vida plena aos pacientes.

Fatos interessantes sobre complementaridade

Durante a pesquisa, foram revelados os seguintes fatos interessantes:
O genoma humano contém mais de três bilhões de “letras” – nucleotídeos;
Apenas um por cento deles codifica proteínas;
No total, os humanos possuem mais de vinte mil genes;
O genoma humano está armazenado em cada (!) célula;
Cerca de quatro quintos de todo o genoma são “reescritos” em RNA – ácido ribonucleico;
O DNA contém um grande número de seções auxiliares que controlam todo o complexo processo de codificação e síntese de proteínas.
Contudo, as possibilidades de complementaridade para o estudo do nosso genoma não foram totalmente exploradas, pelo que nos deparamos com novas descobertas relacionadas com a genética.

COMPLEMENTAR em química, correspondência espacial das estruturas de duas moléculas (diferentes ou idênticas), graças à qual é possível formar ligações de hidrogênio entre elas e realizar moléculas intermoleculares. interações. Num sentido amplo, também a correspondência mútua de eletrostática oposta. cargas nas moléculas e energias de reações conjugadas. Neste último caso, são considerados processos paralelos, interligados de tal forma que a etapa acompanhada pela liberação de energia está associada a uma etapa que requer consumo de energia para a implementação do corte. máx. difundido, especialmente em bioquímica e bioorg. química, o conceito de K. estrutural Graças a este tipo de K., que é realizado de acordo com o princípio “chave-fechadura”, complexos antígeno-anticorpo, enzima-substrato, estrutura quaternária das proteínas, estrutura secundária e terciária de ácidos nucléicos são formados. Neste último caso, K. se manifesta de forma especialmente clara. K. adenina para timina e guanina para citosina (no sentido estrito, o termo “K.” às vezes é usado precisamente para este caso) foi descoberto por J. Watson e F. Crick em 1953 e formou a base para seu modelo de Dupla hélice do DNA. Este tipo de nitrogênio é realizado devido à formação de ligações de hidrogênio entre grupos doadores de prótons e grupos aceitadores de prótons em bases nitrogenadas (ver figura). No

Ligações de hidrogênio (indicadas por pontos) entre bases complementares encontradas no DNA e no RNA; R é um resíduo de pentose fosforilado. isso forma outros específicos. pares de bases complementares de tamanho quase idêntico. Portanto, a dupla hélice possui uma estrutura regular muito homogênea, pouco dependente da sequência específica de bases - propriedade muito importante para garantir a universalidade dos mecanismos de replicação (auto-reprodução de DNA ou RNA), transcrição (síntese de RNA em um modelo de DNA) e tradução (síntese de proteínas na matriz de RNA). Em cada um desses chamados. processos matriciais K. desempenha um papel decisivo. Por exemplo, durante a tradução, o códon entre as três bases do RNA mensageiro (o chamado códon, ver Código genético) e três bases de RNA de transferência (fornecem aminoácidos durante a tradução). K. também determina a estrutura secundária dos ácidos nucléicos. O RNA de fita simples, graças à afinidade das bases, enrola-se sobre si mesmo e forma regiões de fita dupla relativamente curtas (“grampos” e “laços”) conectadas por regiões de fita simples. K. em pares de bases individuais do DNA podem ser rompidos devido ao aparecimento de desvios em sua estrutura, que podem surgir espontaneamente ou como resultado da ação de diversos fatores. fatores (químicos e físicos). A consequência dessas mudanças pode ser. mutações. K. é a base do plural. fenômenos biológicos especificidade associada ao “reconhecimento” no cais. nível, catálise enzimática, automontagem biol. estruturas, alta precisão de transmissão genética. informações, etc. Lit.: Metzler D., Biochemistry, trad. do inglês, vol. 2, M.. 1980, p. 42 45; Stent G., Kalindar R., Molecular Genetics, trad. do inglês M., 1981, p. 172 74. V. I. Ivanov.

Enciclopédia Química. - M.: Enciclopédia Soviética. Ed. IL Knunyants. 1988 .

Sinônimos:

COMPLEMENTO
COMPÓSITOS

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COMPLEMENTAR- complementaridade espacial (correspondência mútua) das superfícies das moléculas em interação ou de suas partes, levando, via de regra, à formação de ligações secundárias (van der Waals, hidrogênio, iônicas) entre elas. Singularidade e... Dicionário enciclopédico biológico

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Livros

Gênese do significado na filosofia do Hinduísmo, Zilberman David Benyaminovich. A principal direção de pesquisa neste trabalho é o desenvolvimento de um novo método de filosofar, que o autor chama de metodologização modal, análise do problema da cultura...

Em química, biologia molecular e genética - a correspondência mútua de moléculas de biopolímero ou seus fragmentos, garantindo a formação de ligações entre fragmentos espacialmente complementares (complementares) de moléculas ou seus fragmentos estruturais devido a interações supramoleculares.

Em filosofia complementar nomear teorias, conceitos, modelos e pontos de vista diferentes ou mesmo opostos que refletem diferentes visões da realidade.

Complementaridade em genética - uma forma de interação de genes não alélicos, em que a ação simultânea de vários genes dominantes confere uma nova característica.

Bens complementares(complementos) são vários bens (dois ou mais) que se complementam e são consumidos simultaneamente. Exemplos de tais bens incluem: automóveis e gasolina; computador, monitor, teclado e mouse; travesseiro e cobertor.

Complementaridade em eletrônica - a proporção exata de parâmetros sob diferentes condições. Exemplo: Par complementar de transistores, lógica MOS complementar.

Fundação Wikimedia. 2010.

Sinônimos:

Daev, Vyacheslav Evgenievich
Gonzaga

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Livros

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O que é “complementaridade”? Como escrever esta palavra corretamente. Conceito e interpretação.

complementaridade na química, a correspondência espacial das estruturas de duas moléculas (diferentes ou idênticas), graças à qual é possível a formação de ligações de hidrogênio entre elas e a implementação de moléculas intermoleculares. interações. Num sentido amplo, também a correspondência mútua de eletrostática oposta. cargas nas moléculas e energias de reações conjugadas. Neste último caso, são considerados processos paralelos, interligados de tal forma que a etapa acompanhada pela liberação de energia está associada a uma etapa que requer consumo de energia para a implementação do corte. máx. difundido, especialmente em bioquímica e bioorg. química, o conceito de K. estrutural Graças a este tipo de K., que é realizado de acordo com o princípio “chave-fechadura”, complexos antígeno-anticorpo, enzima-substrato, estrutura quaternária das proteínas, estrutura secundária e terciária de ácidos nucléicos são formados. Neste último caso, K. se manifesta de forma especialmente clara. K. adenina para timina e guanina para citosina (no sentido estrito, o termo “K.” às vezes é usado precisamente para este caso) foi descoberto por J. Watson e F. Crick em 1953 e formou a base para seu modelo de Dupla hélice do DNA. Este tipo de nitrogênio é realizado devido à formação de ligações de hidrogênio entre grupos doadores de prótons e grupos aceitadores de prótons em bases nitrogenadas (ver figura). Quando ligações de hidrogênio (indicadas por pontos) entre bases complementares incluídas no DNA e RNA; R é um resíduo de pentose fosforilado. isso forma outros específicos. pares de bases complementares de tamanho quase idêntico. Portanto, a dupla hélice possui uma estrutura regular muito homogênea, pouco dependente da sequência específica de bases - propriedade muito importante para garantir a universalidade dos mecanismos de replicação (auto-reprodução de DNA ou RNA), transcrição (síntese de RNA em um modelo de DNA) e tradução (síntese de proteínas na matriz de RNA). Em cada um desses chamados. processos matriciais K. desempenha um papel decisivo. Por exemplo, durante a tradução, a coordenação entre as três bases do RNA mensageiro (o chamado códon, ver Código Genético) e as três bases do RNA de transferência (os aminoácidos são fornecidos durante a tradução) é importante. K. também determina a estrutura secundária dos ácidos nucléicos. O RNA de fita simples, graças à afinidade das bases, enrola-se sobre si mesmo e forma regiões de fita dupla relativamente curtas (“grampos” e “laços”) conectadas por regiões de fita simples. K. em pares de bases individuais do DNA podem ser rompidos devido ao aparecimento de desvios em sua estrutura, que podem surgir espontaneamente ou como resultado da ação de diversos fatores. fatores (químicos e físicos). A consequência dessas mudanças pode ser. mutações. K. é a base do plural. fenômenos biológicos especificidade associada ao “reconhecimento” no cais. nível, catálise enzimática, automontagem biol. estruturas, alta precisão de transmissão genética. informações, etc. Lit.: Metzler D., Biochemistry, trad. do inglês, vol. 2, M.. 1980, p. 42 45; Stent G., Kalindar R., Molecular Genetics, trad. do inglês M., 1981, p. 172 74. V. I. Ivanov.

complementaridade- em biologia molecular, correspondência mútua que garante a conexão de complementares... Grande Enciclopédia Soviética

complementaridade- e. 1. Correspondência mútua, ligação de estruturas complementares, determinada pelas suas propriedades químicas...

Muitas pessoas já ouviram o conceito de complementaridade. Geralmente isso é algo vago e não totalmente claro, principalmente para quem já abandonou a escola há muito tempo e cujo trabalho não está relacionado à biologia ou à química. Na verdade, a essência do conceito de complementaridade é bastante simples, e saber o que é é útil para qualquer pessoa instruída.

informações gerais

O termo tem significados diferentes em diferentes áreas da biologia. Na genética, a complementaridade é a propriedade de vários genes não alélicos, muitas vezes dominantes, de se complementarem para manifestar uma determinada nova característica. Um exemplo de complementaridade em genética é a interação de dois genes dominantes responsáveis pela audição normal (vamos chamá-los de genes A e B). Somente se ambos os genes estiverem presentes a pessoa terá audição normal. Se algum deles for homozigoto para um genótipo recessivo, a pessoa ficará completamente surda.

Mas na escola, outra definição do conceito é mais conhecida. Muitas pessoas lembram que a complementaridade é algo relacionado à estrutura do DNA. Para dar uma definição completa, vale a pena estudar melhor a estrutura das macromoléculas para as quais este termo foi introduzido.

Complementaridade em macromoléculas

Como se sabe, no núcleo de qualquer célula de um organismo vivo existe uma molécula de DNA compactada (fortemente dobrada), que armazena todas as informações genéticas sobre o desenvolvimento posterior do organismo. A molécula de DNA forma cromossomos, dos quais uma pessoa normalmente possui 46. O DNA é uma molécula polimérica complexa que consiste em monômeros - nucleotídeos. Cada nucleotídeo é representado por um resíduo de ácido fosfórico, o açúcar ribose ou desoxirribose, e uma das quatro bases nitrogenadas - adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C).

Como você sabe, a molécula de DNA é de fita dupla. As ligações entre cadeias só podem se formar entre bases nitrogenadas complementares. A regra de complementaridade para bases nitrogenadas é a seguinte:

AT (a adenina é complementar à timina).

GC (guanina é complementar à citosina).

Com base nessas regras, podemos concluir que complementaridade é o princípio de combinar uma base nitrogenada na estrutura do DNA ou RNA com outra, com a qual essas bases formam uma ligação de hidrogênio.

O primeiro passo para identificar a complementaridade das bases nitrogenadas foi dado muito antes de Watson e Crick, que receberam o Prêmio Nobel por decifrar a estrutura do DNA, pelo biólogo americano Edwin Chargaff. Como resultado de sua pesquisa, ele descobriu que a quantidade de adenina na cadeia de DNA coincide com a quantidade de timina e a guanina com a quantidade de citosina. Ele também estabeleceu que o número total de piramidas (T+C) é igual ao número de purinas (A+G). A própria regra da complementaridade foi descoberta por Watson e Crick ao decifrar a estrutura do DNA.

A molécula de RNA também possui seu próprio princípio de complementaridade. Essa macromolécula geralmente é de fita simples, mas há exceções dependendo do tipo de RNA e de suas funções.

As moléculas de RNA contêm adenina, guanina, citosina e uracila. O princípio da complementaridade para o RNA de fita dupla é assim:

Tal como acontece com o DNA, somente se as bases nitrogenadas complementares estiverem opostas uma à outra será formada uma fita dupla.

A natureza da complementaridade

As bases de nitrogênio são geralmente divididas em purinas e pirimidinas. As purinas, como já mencionado, incluem adenina e guanina, e as pirimidinas incluem citosina, uracila e timina. Os três últimos são derivados de pirimidina, adenina e guanina são derivados de purina, respectivamente. As purinas formam ligações de hidrogênio apenas com as pirimidinas. As ligações resultantes não são rígidas; são facilmente destruídas e restauradas. A energia necessária para a quebra depende do número de ligações de hidrogénio: a adenina e a timina formam duas, a citosina e a guanina formam três, pelo que a sua destruição requer mais energia.

Significado

A complementaridade é uma propriedade que desempenha um papel importante na replicação do DNA e na síntese de RNA. É graças a ela que existe o mecanismo usual de transmissão de informações hereditárias. O princípio da complementaridade desempenha um papel fundamental no processo de síntese do RNA e da matriz do DNA.

Complementaridade em outras áreas da biologia

E a catálise enzimática também usa o termo complementaridade. Este conceito em enzimologia é usado para descrever a especificidade de uma enzima em relação a uma determinada substância inicial (substrato). As enzimas, devido à sua especificidade, podem ligar-se apenas a determinados substratos e atuar apenas em determinadas ligações químicas em suas moléculas. Quanto menos substâncias uma enzima puder catalisar, maior será sua especificidade. Na catálise enzimática, complementaridade é a formação de uma ligação específica entre o sítio ativo de uma enzima e uma molécula de substrato. Ou seja, a complementaridade desempenha um papel importante na transformação de produtos químicos nos organismos vivos.

Resultado final

Com base nos exemplos descritos, podemos concluir que complementaridade é a complementação mútua de certas substâncias de natureza orgânica, a partir da qual se forma uma ligação química (na estrutura do DNA e RNA), uma reação é catalisada (na catálise enzimática ), ou uma combinação de genes não alélicos, resultando em uma nova característica (em genética). Na maioria das vezes, o termo é aplicado à estrutura do DNA e do RNA e refere-se à formação de ligações de hidrogênio entre bases nitrogenadas.