La complementarità è la proprietà di due strutture che si abbinano in modo speciale.
Il principio di complementarità trova applicazione in vari campi dell'attività umana. Pertanto, l'essenza della complementarità nel processo di apprendimento riguarda le caratteristiche esatte della formazione e dello sviluppo degli studenti nel contesto della struttura disciplinare dell'istruzione scolastica. Nel campo della creatività dei compositori è associato all'uso delle citazioni, e in chimica questo principio è la corrispondenza spaziale delle strutture di due diverse molecole, tra le quali possono verificarsi legami idrogeno e interazioni intermolecolari.
Il principio di complementarità in biologia riguarda l'abbinamento delle molecole di biopolimeri e dei loro vari frammenti. Assicura la formazione di un certo legame tra di loro (ad esempio, interazioni idrofobiche o elettrostatiche tra gruppi funzionali carichi).
In questo caso, frammenti complementari e biopolimeri non sono legati da un legame chimico covalente, ma da corrispondenza spaziale tra loro con formazione di legami deboli, che in totale hanno una maggioreenergia, che porta alla formazione di complessi di molecole sufficientemente stabili. In questo caso, l'attività catalitica delle sostanze dipende dalla loro complementarità con il prodotto intermedio delle reazioni catalitiche.
Va detto che esiste anche il concetto di corrispondenza strutturale di due composti. Quindi, ad esempio, nell'interazione intermolecolare delle proteine, il principio di complementarità è la capacità dei ligandi di avvicinarsi a una distanza ravvicinata, il che garantisce una forte relazione tra loro.
Il principio di complementarietà nel dominio genetico riguarda il processo di replicazione del DNA (raddoppio). Ogni filamento di questa struttura può fungere da modello, che viene utilizzato nella sintesi di filamenti complementari, che nella fase finale consente di ottenere copie esatte dell'acido desossiribonucleico originale. Allo stesso tempo, c'è una chiara corrispondenza tra le basi azotate, quando l'adenina si combina con la timina, e la guanina - solo con la citosina.
Oligo- e polinucleotidi di basi azotate formano i corrispondenti complessi accoppiati - AT (A-U nell'RNA) o G-C durante l'interazione di due catene di acidi nucleici. Questo principio di complementarità gioca un ruolo chiave nell'assicurare il fondamentale processo di conservazione e trasmissione dell'informazione genetica. Pertanto, il raddoppio del DNA durante la divisione cellulare, il processo di trascrizione del DNA in RNA, che avviene durante la sintesi proteica, nonché i processi di riparazione (ripristino) delle molecole di DNA dopo il loro danno, sono impossibili senza osservarequesto principio.
A qualsiasi violazione di una corrispondenza rigorosamente definita tra i componenti importanti di varie molecole nel corpo, sorgono patologie che si manifestano clinicamente con malattie genetiche. Possono essere trasmessi alla prole o essere incompatibili con la vita.
Inoltre, un'importante analisi basata sul principio di complementarità è la PCR (reazione a catena della polimerasi). Utilizzando specifici rivelatori genetici, viene rilevato il DNA o l'RNA di vari agenti patogeni di malattie infettive o virali umane, il che aiuta a prescrivere il trattamento in base all'eziologia della lesione.
