Dopolnjevanje je

Veliko ljudi je slišalo tako komplementarnost. To je ponavadi nekaj nejasnega in ne povsem jasnega, zlasti za tiste, ki so že davno končali šolo in katerih delo ni povezano z biologijo ali kemijo. Dejstvo je, da je bistvo koncepta komplementarnosti precej preprosto in da vemo, kaj je koristno za vsako izobraženo osebo.

Splošne informacije

Izraz ima različne pomene na različnih področjih biologije. V genetiki je komplementarnost lastnost več nealeličnih, pogosto prevladujočih genov, ki se med seboj dopolnjujejo za manifestacijo določene nove lastnosti. Primer komplementarnosti v genetiki je interakcija dveh dominantnih genov, odgovornih za normalno sluh (imenujemo jih geni A in B). Samo v prisotnosti obeh genov ima oseba normalno sluh. Če je v genotipu katerega od njih homozigoten za recesivno, bo oseba popolnoma gluha.

Toda iz šolske klopi je bolje poznano drugo opredelitev pojma. Veliko ljudi se spomni, da je komplementarnost nekaj, kar je povezano s strukturo DNK. Za popolno opredelitev je bolje preučiti strukturo makromolekul, za katere je bil ta izraz uveden.

Komplementarnost v makromolekulah

Kot je znano, v jedru katerekoli celice živega organizma obstaja kompaktna (tesno prepognjena) molekula DNA, ki shranjuje vse genetske informacije o nadaljnjem razvoju organizma. Molekula DNA oblikuje kromosome, kar je pri ljudeh normalno 46. DNA je kompleksna polimerna molekula, ki jo sestavljajo monomeri - nukleotidi. Vsak nukleotid predstavlja ostanek fosforne kisline, sladkorja, riboze ali deoksiriboze in enega od štirih dušikovih baz, adenina (A), timina (T), gvanina (H), citozina (C).

Kot veste, je molekula DNK dvojno. Vezi med verigami se lahko tvorijo le med komplementarnimi dušikovimi bazami. Pravilo komplementarnosti za dušikove baze je naslednje: t

AT (adenin se dopolnjuje s timinom).

G-C (gvanin je komplementaran citozinu).

Na podlagi teh pravil lahko zaključimo, da je komplementarnost načelo ujemanja ene dušikove baze v strukturi DNA ali RNA z drugo, s katero te baze tvorijo vodikovo vez.

Prvi korak pri ugotavljanju komplementarnosti dušikovih baz je bil izdelan že dolgo pred Watsonom in Crickom, ki sta prejela Nobelovo nagrado za dešifriranje strukture DNK, ameriški biolog Edwin Chargaff. Kot rezultat njegovih raziskav je ugotovil, da količina adenina v verigi DNA sovpada s količino timina in gvanina - s količino citozina. Ugotovil je tudi, da je skupno število piramidin (T + C) enako številu purinov (A + G). Pravilo komplementarnosti so odkrili Watson in Crick, medtem ko so dešifrirali strukturo DNA.

Njegovo načelo komplementarnosti obstaja tudi za molekulo RNA. Ta makromolekula je običajno enojna, vendar obstajajo izjeme glede na vrsto RNA in njene funkcije.

RNA molekule vsebujejo adenin, gvanin, citozin in uracil. Načelo dopolnjevanja za dvojno RNA je naslednje: t

AY

G-C

Kot v primeru DNA, le če so dušikove baze, ki se medsebojno dopolnjujejo, obrnjene druga proti drugi, se oblikuje dvojna veriga.

Narava dopolnjevanja

Dušične baze se delijo na purine in pirimidine. Za purine, kot smo že omenili, so adenin in gvanin, pirimidini - citozin, uracil in timin. Zadnji trije - derivati ​​pirimidina, adenin in gvanin - derivati ​​purina. Purini tvorijo vodikove vezi le s pirimidini. Nastale povezave so ne-toge, zlahka uničene in obnovljene. Energija, potrebna za lomljenje, je odvisna od števila vodikovih vezi: adenin z dvema timinom, citozin z guaninom - tri, zato je za njihovo uničenje potrebno več energije.

Pomen

Komplementarnost je lastnost, ki igra pomembno vlogo v. T Replikacija DNA in sintezo RNA. Zahvaljujoč njej obstaja znani mehanizem za prenos dednih informacij. Načelo komplementarnosti ima ključno vlogo pri procesu sinteze RNA in DNA vzorca.

Dopolnjevanje na drugih področjih biologije

In encimska kataliza uporablja tudi izraz komplementarnost. Ta koncept v encimologiji se uporablja za opis specifičnosti encima glede na določen začetni material (substrat). Zaradi svoje specifičnosti se lahko encimi vežejo le z določenimi substrati in vplivajo le na določene kemične vezi v njihovih molekulah. Manj snovi lahko katalizira encim, večja je njegova specifičnost. Pri encimski katalizi je komplementarnost tvorba specifične povezave med aktivnim središčem encima in molekulo substrata. To pomeni, da ima komplementarnost pomembno vlogo pri transformaciji kemikalij v živih organizmih.

Rezultat

Na podlagi opisanih primerov lahko sklepamo, da je komplementarnost medsebojno dopolnilo nekaterih snovi organske narave, zaradi česar nastane kemijska vez (v strukturi DNA in RNA), reakcijski katalizi (pri encimski katalizi) ali kombinacija nealelnih genov, kot rezultat nova lastnost (v genetiki). Najpogosteje se izraz uporablja v povezavi s strukturo DNA in RNA in pomeni tvorbo vodikovih vezi med dušikovimi bazami.