Principiul complementarității: esența conceptului și principalele regularități din domeniul geneticii

Complementaritatea este proprietatea celor două structuri de a coresponde una cu cealaltă într-un mod special.

Principiul complementarității se regăsește în diferite domenii ale activității umane. Deci, esența complementarității în procesul de învățare se referă la caracteristicile exacte ale formării și dezvoltării studenților în contextul structurii subiectului de instruire școlară. În domeniul creativității compozitorului, el este asociat cu utilizarea citatelor, iar în chimie, acest principiu este corespondența spațială a structurilor a două molecule diferite, între care pot apărea legături de hidrogen și interacțiunea intermoleculară.

Principiul complementarității în biologie se referă la corespondența dintre moleculele de biopolimeri și diferitele lor fragmente. Se asigură formarea unei anumite legături între ele (de exemplu, interacțiunile hidrofobe sau electrostatice între grupurile funcționale încărcate).

Fragmentele Astfel complementare și biopolimeri nu leagă legături chimice covalente și corespondență spațială între ele pentru a forma legături slabe, care au în mod colectiv o mare de energie, ceea ce determină formarea unui complecși suficient de stabile de molecule. În acest caz, activitatea catalitică a substanțelor depinde de complementaritatea lor cu produsul intermediar al reacțiilor catalitice.

Trebuie spus că există și o noțiune de corespondență structurală între cei doi compuși. De exemplu, în cazul în care interacțiunea intermoleculară principiul complementarității proteine ​​- o posibilitate de abordare ligand reciproc la o distanță mică, care asigură o conexiune puternică între ele.

Principiul complementarității în domeniul genetic se referă la procesul de replicare (dublare) a ADN-ului. Fiecare lanț al acestei structuri poate servi ca o matrice, care este utilizată în sinteza lanțurilor complementare, care în etapa finală permite obținerea copiilor exacte ale originalului deoxiribonucleic. În acest caz, există o corespondență clară între bazele azotate, atunci când adenina se combină cu timina și guanina - numai cu citozină.

Oligo- și polinucleotidele bazelor azotate formează complexele pereche corespunzătoare - A-T (A-U în ARN) sau G-C în interacțiunea a două lanțuri acizi nucleici. Acest principiu al complementarității joacă un rol-cheie în asigurarea procesului fundamental de stocare, precum și transferul informațiilor genetice. Astfel, dublarea ADN-ului în timpul diviziunii celulare, ADN-ul in procesul de transcriere a ARN care are loc atunci cand sinteza proteinelor si procesele de reparare (reducere) de daune ADN-ului după ce imposibilă fără respectarea acestui principiu.

Cu orice încălcare într-o corespondență strict prescrisă între componentele importante ale diferitelor molecule din organism, apar patologii care se manifestă clinic boli genetice. Ele pot fi transmise descendenților sau pot fi incompatibile cu viața.

În plus, pe baza principiului complementarității, se bazează o analiză importantă - PCR (reacție în lanț a polimerazei). Cu ajutorul unor detectori genetici specifici, ADN sau ARN este detectat de diferiți agenți patogeni ai bolilor infecțioase sau virale umane, care ajută la prescrierea tratamentului în funcție de etiologia leziunii.