La complementariedad (en química , biología molecular y genética ) es la correspondencia mutua de moléculas de biopolímero o sus fragmentos, lo que asegura la formación de enlaces entre fragmentos de moléculas espacialmente complementarios (complementarios) o sus fragmentos estructurales debido a interacciones supramoleculares (formación de enlaces de hidrógeno, interacciones hidrófobas, interacciones electrostáticas de grupos funcionales cargados, etc.).
La interacción de fragmentos complementarios o biopolímeros no se acompaña de la formación de un enlace químico covalente entre fragmentos complementarios, sin embargo, debido a la correspondencia espacial mutua de los fragmentos complementarios, conduce a la formación de muchos enlaces relativamente débiles (hidrógeno y van der Waals). ) con una energía total suficientemente grande, lo que conduce a la formación de complejos moleculares estables.
El mecanismo de la actividad catalítica de las enzimas está determinado por la complementariedad de la enzima y el estado de transición o producto intermedio de la reacción catalizada, en cuyo caso puede ocurrir la formación reversible de un enlace químico.
En el caso de los ácidos nucleicos , tanto los oligonucleótidos como los polinucleótidos, las bases nitrogenadas de los nucleótidos son capaces, debido a la formación de enlaces de hidrógeno , de formar complejos apareados adenina - timina (o uracilo en el ARN ) y guanina - citosina durante la interacción de cadenas de ácidos nucleicos . Dicha interacción juega un papel clave en una serie de procesos fundamentales de almacenamiento y transmisión de información genética: la replicación del ADN , que asegura la transferencia de información genética durante la división celular, la transcripción del ADN en ARN durante la síntesis de proteínas codificadas por el ADN de un gen , almacenamiento de información genética en ADN de doble cadena y procesos de reparación de ADN durante su daño.
El principio de complementariedad se utiliza en la síntesis de ADN. Esta es una correspondencia estricta de la conexión de bases nitrogenadas conectadas por enlaces de hidrógeno, en la que: A-T ( Adenina está conectada a Timina ) G-C ( Guanina está conectada a Citosina )
La unión enzima-sustrato complementaria es un factor clave en el mecanismo de la actividad enzimática y, a diferencia de las situaciones descritas anteriormente con la formación de complejos químicamente no unidos, puede conducir al inicio de una reacción química, en el caso de la unión enzima -sustrato. , la complementariedad es relativamente baja, pero con alta complementariedad, conduce a un sustrato de estado de reacción de transición, se produce la estabilización de este estado, lo que conduce al efecto de la actividad catalítica de las enzimas: tal estabilización del estado de transición es equivalente a una disminución en la energía de activación y, en consecuencia, un fuerte aumento en la velocidad de reacción.