Каменем
Поняття комплементарність – це. Значення слова «комплементарність Тлумачний перекладач словник

Поняття комплементарність – це. Значення слова «комплементарність Тлумачний перекладач словник

Під комплементарністю (взаємодоповнюваністю) розуміють таку відповідність молекул біополімерів, що забезпечує виникнення між ними водневого зв'язку. У ДНК така відповідність забезпечується формуванням парних зв'язків (аденін-тимін та гуанін-цитозин). Це необхідно для зберігання та трансляції всієї генетичної інформації людини, а заразом таких фундаментальних процесів, як реплікації, транскрипції під час синтезу білка та відновлення цієї кислоти внаслідок пошкодження її ланцюга.

Опис комплементарності

Утворення подвійного ланцюга дезоксирибонуклеїнової кислоти (рНК) можливе тоді, коли одна пуринова основа (аденін, гуанін) пов'язана між собою однією з піримідинових основ (тиміном, цитозином.). Це співвідношення відоме зазвичай взаємодоповнюваності.
Це правило означає, що два ланцюги несуть ту саму генетичну інформацію, хоча й різняться між собою хімічно. Виходить, що один ланцюг дезоксирибонуклеїнової кислоти задає інший.
Доповнюваність нуклеотидів забезпечує найважливішу функцію нуклеїнової сполуки – визначення синтезу білка. Вся інформація про склад білка кодується цими чотирма підставами – аденіном, тиміном, гуаніном та цитозином. Утворюється нуклеотидна послідовність, яка безпомилково передається від покоління до іншого. За таким принципом відбувається формування ідентичної молекули – реплікація. У свою чергу, нуклеотиди є носіями всієї інформації, адже кожен ланцюг є своєрідною матрицею для отримання нової.

Історія відкриття РНК

Цей принцип було відкрито Ервіном Чаргаффом у 1950 році. Але ще задовго до цього – 1868 р. було відкрито РНК, а шість років до відкриття принципу взаємодоповнюваності було доведено, що ця кислота є носієм генетичної інформації.
Чаргафф показав, що внаслідок комплементарності нуклеотидів структури молекул ДНК та РНК хімічно та геометрично відповідають один одному. Це було величезним проривом у вивченні спадковості, розшифровці дезоксирибонуклеїнової кислоти.

Принцип дії

Основи дії цього явища можна описати правилом Чаргаффа, яке говорить:
Кількість пуринових основ (аденіну та гуаніну) дорівнює вмісту піримідинових (тиміну та цитозину);
Кількість аденіну дорівнює вмісту тиміну;
Зміст гуаніну дорівнює відповідно цитозину.
Трохи пізніше А. Білозерський встановив, що кількісне співвідношення пуринових та піримідинових основ є постійним для кожного окремого виду організму. Іншими словами, це співвідношення є видовою характеристикою організму.

Навіщо потрібен принцип взаємодоповнюваності

Взаємодоповнюваність є найважливішою у формуванні білків. Без неї неможливий синтез дочірньої молекули кислоти, яка була б ідентичною материнською. Без неї неможливо було уявити поділ клітин, адже в ході поділу материнської клітини кожна нова клітина отримує по одній копії ДНК, яка є завжди однаковою.
Комплементарність забезпечує передачу генетичної інформації від покоління до покоління. Це дозволяє зрозуміти механізм освіти мутацій, і навіть способів їх запобігання.
Вивчення взаємодоповнюваності дало підставу стверджувати, що реплікація дезоксирибонуклеїнової кислоти є найважливішою подією поділу клітини, синтезу білка.
Використання комплементарності в генетиці та медицині
Це сьогодні дуже широко використовується для впровадження в практичну медицину ДНК-технологій. Воно дозволило детальніше вивчити механізм розвитку спадкових хвороб, аналізувати основи їхнього патогенезу. Ось деякі галузі медицини та генетики, де успішно застосовується такий принцип:
Завдяки сучасним методам молекулярної медицини було створено вакцини для боротьби з деякими формами гепатиту, створено людський інсулін;
Стало можливим відновлювати нормальну згортання крові у хворих на гемофілію;
В організм людини можна вводити повноцінні гени, їх фрагменти і, таким чином, коригувати деякі порушення обміну речовин;
Стала можлива терапія деяких форм імунодефіциту у дітей;
Розробляються ефективні методики лікування хворих на фенілкетонурію, муковісцидоз, гіперхолестеринемію та інші важкі спадкові хвороби;
Проводяться дослідження людських генів.

Перспективи розвитку досліджень

На сучасному етапі розвитку медицини та генетики взаємодоповнюваність отримує своє широке застосування у багатьох дослідженнях. Так, вона дозволяє встановлювати, впроваджувати в лікувальну практику такі основні принципи функціонування живих організмів, як саморегуляція, взаємини функціональних систем, організації функцій та ін. Комплементарність дозволяє використовувати такі методи лікування, які були б спрямовані як би "всередину" організму, з використанням його компенсаторних можливостей.
Вивчення нуклеотидів дає великі можливості впроваджувати в основні методи лікування останні досягнення генної інженерії з тим, щоб подолати важкі спадкові хвороби і забезпечити хворим повноцінне життя.

Цікаві факти про взаємодоповнюваність

У ході досліджень з'ясувалися такі цікаві факти:
У людському геномі понад три мільярди «літер» – нуклеотидів;
Тільки один їх відсоток кодує білки;
Загалом у людини понад двадцять тисяч генів;
Людський геном зберігається у кожній(!) клітині;
Близько чотирьох п'ятих всього геному «переписується» на РНК – рибонуклеїнову кислоту;
У ДНК є безліч допоміжних ділянок, що контролюють весь складний процес кодування та синтезу білка.
Втім, можливості комплементарності вивчення нашого геному остаточно не досліджені, отже маємо – нові відкриття, пов'язані з генетикою.

КОМПЛЕМЕНТАРНІСТЬ в хімії, просторова відповідність структур двох молекул (різних або однакових), завдяки якому можливо освіту між ними водневих зв'язків і здійснення міжмол. взаємодій. У широкому значенні також взаємна відповідність протилежних електростатич. зарядів на молекулах та енергій сполучених р-цій. В останньому випадку розглядаються паралельно протікають р-ції, пов'язані один з одним так, що стадія, що супроводжується виділенням енергії, пов'язана зі стадією, для здійснення якої необхідно споживання енергії. наиб. поширене, особливо в біохімії та біоорг. хімії, поняття структурної До. Завдяки цьому виду До., яке здійснюється за принципом "ключ - замок", утворюються комплекси антиген - антитіло, фермент - субстрат, четвертинна структура білків, вторинна і третинна структура нуклеїнових к-т. У разі К. проявляється особливо яскраво. Аденіна тиміну і гуаніну цитозину (у вузькому сенсі термін "К." іноді вживається саме для цього випадку) відкрита Дж. Вотсоном і Ф. Криком в 1953 і лягла в основу побудованої ними моделі подвійної спіралі ДНК. Даний тип До. реалізується завдяки утворенню водневих зв'язків між протонодонорними та протоноакцепторними групами в азотистих основах (див. рис.). При

Водневі зв'язки (позначені точками) між комплементарними основами, що входять до ДНК та РНК; R залишок фосфорильованої пентози. цьому утворюються специфічні. пари комплементарних підстав, мають майже однакові розміри. Тому подвійна спіраль має дуже однорідну регулярну структуру, що мало залежить від конкретної послідовності підстав - св-во дуже важливе для забезпечення універсальності механізмів реплікації (самовостворення ДНК або РНК), транскрипції (синтез РНК на ДНК-матриці) і трансляції (синтез білків на РНК- матриці). У кожному з цих т.з. матричних процесів До. грає визначальну роль. Напр., при трансляції важливе значення має До. між трійкою основ матричної РНК (т.з. кодоном, див. Генетичний код) та трійкою основ транспортної РНК (поставляють під час трансляції амінокислоти). визначає також вторинну структуру нуклеїнових к-т. Одноланцюгові РНК завдяки До. основ, навиваясь самі на себе, утворюють відносно короткі двоспіральні області ("шпильки" і "петлі"), з'єднані одноланцюжковими ділянками. До. в окремих парах основ ДНК може порушуватися через появу відхилень в їх будові, які можуть виникати спонтанно або в результаті дії разл. факторів (хімічних та фізичних). Наслідком цих змін м. б. мутації. лежить в основі мн. явищ біол. специфічності, пов'язані з "впізнаванням" на мовляв. рівні, -ферментативного каталізу, самоскладання біол. структур, високої точності передачі генетич. інформації та ін. Мецлер Д., Біохімія, пров. з англ., т. 2, М. 1980, с. 42 45; Стент Р., Келіндар Р., Молекулярна генетика, пров. з англ. М., 1981, с. 172 74. В. І. Іванов.

Хімічна енциклопедія - М: Радянська енциклопедія. За ред. І. Л. Кнунянца. 1988 .

Синоніми:

КОМПЛЕМЕНТ
КОМПОЗИТИ

Дивитись що таке "КОМПЛЕМЕНТАРНІСТЬ" в інших словниках:

комплементарність- Відповідність, взаємодоповнюваність, взаємовідповідність Словник російських синонімів. комплементарність сущ., кіл у синонімів: 3 взаємодоповнюваність (2) … Словник синонімів

КОМПЛЕМЕНТАРНІСТЬ- у біохімії взаємна відповідність у хімічній будові двох макромолекул, що забезпечує їх взаємодію спарювання двох ниток ДНК, з'єднання ферменту із субстратом, антигену з антитілом. Комплементарні структури підходять одна до одної як ключ … Великий Енциклопедичний словник

КОМПЛЕМЕНТАРНІСТЬ- Просторова взаємодоповнюваність (взаємна відповідність) поверхонь взаємодіючих молекул або їх частин, що призводить, як правило, до утворення вторинних (Ван дер Ваальсових, водневих, іонних) зв'язків між ними. Унікальність та… … Біологічний енциклопедичний словник

Комплементарність- явище, при кром у 2 молекулах є додаткові (дзеркальні) за будовою та зарядами ділянки. В результаті К. 2 молекули можуть наблизитися один до одного на таку відстань, при к ром в результаті дії електростатичних і ван дер. Словник мікробіології

комплементарність- – явище високовиборчого зв'язування біомолекул та біоструктур за рахунок специфічних та універсальних взаємодій, а також високої стереохімічної спорідненості. Короткий словник біохімічних термінів

Комплементарність- * камплементарність * complementarity властивість нуклеотидів утворювати парні комплекси при взаємодії ланцюгів нуклеїнових кислот; відповідно до правил комплементарності підстав для формування таких комплексів утворюється подвійна… … Генетика. Енциклопедичний словник

Комплементарність- Сюди перенаправляється запит «компліментарність». На цю тему потрібна окрема стаття. Комплементарність: Комплементарність у хімії, молекулярній біології та генетиці взаємна відповідність молекул біополімерів або їх фрагментів, … Вікіпедія

комплементарність- (біохім.), взаємна відповідність у хімічній будові двох макромолекул, що забезпечує їх взаємодію спарювання двох ниток ДНК, з'єднання ферменту із субстратом, антигену з антитілом. Комплементарні структури підходять одна до одної як… Енциклопедичний словник

Комплементарність- (Від лат. Complementum доповнення) просторова взаємодоповнюваність молекул або їх частин, що призводить до утворення водневих зв'язків. Особливу роль комплементарність відіграє в молекулах нуклеїнових кислот ДНК, де два полінуклеотидні ланцюги в… Початки сучасного природознавства

Комплементарність- (від лат. completus повний) відповідність, складання з чимось іншим нового нового об'єкта, що має нові властивості (наприклад, для деяких схем потрібні два транзистори з певним чином узгодженими параметрами комплементарна пара): … Мир Лема - словник та путівник

Комплементарність- (Додатковість, взаємодоповнюваність) Іманентне поняття, що має сенс у межах єдиного соціокультурного простору (цивілізації). "Протилежності не виключають, а доповнюють один одного" (Нільс Бор). Комплементарність є окремий випадок. Геоекономічний словник-довідник

Книги

Генезис значення у філософії індуїзму, Зільберман Давид Беньямінович. Основним напрямом дослідження у цій роботі є розробка нового методу філософствування, який автор називає модальним методологізуванням, аналіз проблеми культурної...

У хімії, молекулярній біології та генетиці - взаємна відповідність молекул біополімерів або їх фрагментів, що забезпечує утворення зв'язків між просторово доповнювальними (комплементарними) фрагментами молекул або їх структурних фрагментів внаслідок супрамолекулярних взаємодій.

У філософії комплементарниминазивають несхожі або навіть протилежні теорії, концепції, моделі та точки зору, що відображають різні погляди на дійсність.

Комплементарністьв генетиці - форма взаємодії неалельних генів, при якому одночасна дія кількох домінантних генів дає нову ознаку.

Комплементарні блага(комплементи) - це кілька товарів (два і більше), які доповнюють один одного та споживаються одночасно. Прикладами таких товарів можуть бути: автомобіль і бензин; комп'ютер, монітор, клавіатура та мишка; подушка та ковдра.

Комплементарністьв електроніці - точна взаємовідповідність параметрів за різних умов. приклад: Комплементарна пара транзисторів, Комплементарна МОП логіка.

Wikimedia Foundation. 2010 .

Синоніми:

Даєв, В'ячеслав Євгенович
Гонзага

Дивитись що таке "Комплементарність" в інших словниках:

Книги

Купити за 634 руб
Генезис значення у філософії індуїзму, Зільберман Давид Беньямінович. Основним напрямом дослідження у цій роботі є розробка нового методу філософствування, який автор називає модальним методологізуванням, аналіз проблеми культурної...

Що таке "комплементарність"? Як правильно пишеться це слово. Поняття та трактування.

комплементарність в хімії, просторова відповідність структур двох молекул (різних або однакових), завдяки якому можливо освіту між ними водневих зв'язків і здійснення міжмол. взаємодій. У широкому значенні також взаємна відповідність протилежних електростатич. зарядів на молекулах та енергій сполучених р-цій. В останньому випадку розглядаються паралельно протікають р-ції, пов'язані один з одним так, що стадія, що супроводжується виділенням енергії, пов'язана зі стадією, для здійснення якої необхідно споживання енергії. наиб. поширене, особливо в біохімії та біоорг. хімії, поняття структурної До. Завдяки цьому виду До., яке здійснюється за принципом "ключ - замок", утворюються комплекси антиген - антитіло, фермент - субстрат, четвертинна структура білків, вторинна і третинна структура нуклеїнових к-т. У разі К. проявляється особливо яскраво. Аденіна тиміну і гуаніну цитозину (у вузькому сенсі термін "К." іноді вживається саме для цього випадку) відкрита Дж. Вотсоном і Ф. Криком в 1953 і лягла в основу побудованої ними моделі подвійної спіралі ДНК. Даний тип До. реалізується завдяки утворенню водневих зв'язків між протонодонорними та протоноакцепторними групами в азотистих основах (див. рис.). При водневих зв'язках (позначені точками) між комплементарними основами, що входять в ДНК і РНК; R залишок фосфорильованої пентози. цьому утворюються специфічні. пари комплементарних підстав, мають майже однакові розміри. Тому подвійна спіраль має дуже однорідну регулярну структуру, що мало залежить від конкретної послідовності підстав - св-во дуже важливе для забезпечення універсальності механізмів реплікації (самовостворення ДНК або РНК), транскрипції (синтез РНК на ДНК-матриці) і трансляції (синтез білків на РНК- матриці). У кожному з цих т.з. матричних процесів До. грає визначальну роль. Напр., при трансляції важливе значення має До. між трійкою основ матричної РНК (т. зв. кодоном, див. Генетичний код) і трійкою основ транспортної РНК (поставляють під час трансляції амінокислоти). визначає також вторинну структуру нуклеїнових к-т. Одноланцюгові РНК завдяки До. основ, навиваясь самі на себе, утворюють відносно короткі двоспіральні області ("шпильки" і "петлі"), з'єднані одноланцюжковими ділянками. До. в окремих парах основ ДНК може порушуватися через появу відхилень в їх будові, які можуть виникати спонтанно або в результаті дії разл. факторів (хімічних та фізичних). Наслідком цих змін м. б. мутації. лежить в основі мн. явищ біол. специфічності, пов'язані з "впізнаванням" на мовляв. рівні, -ферментативного каталізу, самоскладання біол. структур, високої точності передачі генетич. інформації та ін. Мецлер Д., Біохімія, пров. з англ., т. 2, М. 1980, с. 42 45; Стент Р., Келіндар Р., Молекулярна генетика, пров. з англ. М., 1981, с. 172 74. В. І. Іванов.

комплементарність- у молекулярній біології, взаємна відповідність, що забезпечує зв'язок доповнюючих один одного... Велика Радянська енциклопедія

комплементарність- ж. 1. Взаємна відповідність, зв'язок доповнюючих один одного структур, що визначається їх хімічними властивостями.

Багато людей чули таке поняття, як комплементарність. Це зазвичай щось туманне і не зовсім зрозуміле, особливо для тих, хто давно закінчив школу і чия робота не пов'язана з біологією чи хімією. Насправді суть поняття комплементарність досить проста, і знати, що це корисно кожній освіченій людині.

Загальні відомості

Термін має несхожі значення у різних галузях біології. У генетиці комплементарність - це властивість кількох неалельних, найчастіше домінантних генів, доповнювати один одного для прояву певної нової ознаки. Прикладом комплементарності в генетиці є взаємодія двох домінантних генів, які відповідають за нормальний слух (назвемо їх гени А та В). Тільки за наявності обох цих генів людина має нормальний слух. Якщо в генотипі будь-який з них гомозиготний за рецесивом, людина буде повністю глухою.

Але зі шкільної лави краще знайоме інше визначення поняття. Багато хто пам'ятає, що комплементарність - це пов'язане зі структурою ДНК. Щоб дати повне визначення, краще вивчити структуру макромолекул, котрим і було запроваджено цей термін.

Комплементарність у макромолекулах

Як відомо, в ядрі будь-якої клітини живого організму знаходиться компактизована (щільно згорнута) молекула ДНК, в якій зберігається вся генетична інформація про розвиток організму. Молекула ДНК формує хромосоми, яких у людини в нормі 46. ДНК є складною полімерною молекулою, що складається з мономерів - нуклеотидів. Кожен нуклеотид представлений залишком фосфорної кислоти, цукром рибозою або дезоксирибозою та однією з чотирьох азотистих основ - аденіном (А), тиміном (Т), гуаніном (Г), цитозином (Ц).

Як відомо, молекула ДНК дволанцюгова. Зв'язки між ланцюгами можуть утворюватися лише між комплементарними азотистими основами. Правило комплементарності для азотистих основ має такий вигляд:

А-Т (аденін комплементарний тиміну).

Г-Ц (гуанін комплементарний цитозину).

Виходячи з цих правил, можна дійти невтішного висновку, що комплементарність - це принцип відповідності однієї азотистого підстави у структурі ДНК чи РНК іншому, з яким ці підстави утворюють водневий зв'язок.

Перший крок до виявлення комплементарності азотистих основ був зроблений задовго до Уотсона та Крику, які отримали Нобелівську премію за розшифрування структури ДНК, американським біологом Едвіном Чаргаффом. В результаті своїх досліджень він виявив, що кількість аденіну в ланцюзі ДНК збігається з кількістю тиміну, а гуаніну – з кількістю цитозину. Він також встановив, що сумарна кількість пірамідинів (Т+Ц) дорівнює кількості пуринів (А+Г). Саме правило комплементарності було відкрито Вотсоном і Криком під час розшифрування структури ДНК.

Свій принцип комплементарності існує і молекули РНК. Ця макромолекула зазвичай одноланцюгова, але бувають винятки залежно від різновиду РНК та її функцій.

У молекулах РНК присутні аденін, гуанін, цитозин та урацил. Принцип комплементарності для дволанцюгової РНК має такий вигляд:

Як і у випадку ДНК, тільки якщо комплементарні один одному азотисті основи стоять один навпроти одного, формується подвійний ланцюг.

Природа комплементарності

Азотисті основи прийнято розділяти на пурини та піримідини. До пуринів, як згадувалося, ставляться аденін і гуанін, до піримідинів - цитозин, урацил і тимин. Останні три – похідні піримідину, аденін та гуанін – відповідно, похідні пурину. Пурини утворюють водневі зв'язки лише з піримідинами. Зв'язки нежорсткі, вони легко руйнуються і відновлюються. Необхідна для розриву енергія залежить кількості водневих зв'язків: аденін з тиміном утворюють дві, цитозин з гуаніном - три, тому їх руйнування потрібно більше енергії.

Значення

Комплементарність - це властивість, яка відіграє важливу роль у реплікації ДНК та синтезі РНК. Саме завдяки ній існує звичний механізм передачі спадкової інформації. Принцип комплементарності відіграє ключову роль у процесі з'єднання РНК і матриці ДНК.

Комплементарність в інших галузях біології

А ферментативний каталіз також використовується термін комплементарність. Це поняття в ензимології застосовується для опису специфічності ферменту стосовно певної вихідної речовини (субстрату). Ферменти через свою специфічність можуть зв'язуватися лише з деякими субстратами і впливати лише з певні хімічні зв'язку у молекулах. Чим менше речовин може каталізувати фермент, тим більша його специфічність. У ферментативному каталізі комплементарність – це утворення специфічного зв'язку між активним центром ферменту та молекулою субстрату. Тобто й у перетворенні хімічних речовин у живих організмах комплементарність відіграє важливу роль.

Підсумок

Виходячи з описаних прикладів, можна зробити висновок, що комплементарність - взаємне доповнення певних речовин органічної природи, в результаті якого утворюється хімічний зв'язок (у структурі ДНК і РНК), реакція каталізується (у ферментативному каталізі), або комбінація неалельних генів, в результаті якої утворюється новий ознака (у генетиці). Найчастіше термін застосовується по відношенню до структури ДНК та РНК і означає утворення водневих зв'язків між азотистими основами.