Complementaritatea (în chimie , biologie moleculară și genetică ) este corespondența reciprocă a moleculelor de biopolimer sau a fragmentelor acestora, care asigură formarea de legături între fragmentele complementare (complementare) spațial de molecule sau fragmentele lor structurale datorită interacțiunilor supramoleculare (formarea legăturilor de hidrogen, interacțiuni hidrofobe, interacțiuni electrostatice ale grupărilor funcționale încărcate etc.).
Interacțiunea fragmentelor complementare sau a biopolimerilor nu este însoțită de formarea unei legături chimice covalente între fragmentele complementare, totuși, datorită corespondenței reciproce spațiale a fragmentelor complementare, duce la formarea multor legături relativ slabe (hidrogen și van der Waals). ) cu o energie totală suficient de mare, ceea ce duce la formarea unor complexe moleculare stabile.
Mecanismul activității catalitice a enzimelor este determinat de complementaritatea enzimei și a stării de tranziție sau a produsului intermediar al reacției catalizate, caz în care poate apărea formarea reversibilă a unei legături chimice.
În cazul acizilor nucleici - atât oligo- cât și polinucleotidele, bazele azotate ale nucleotidelor sunt capabile, datorită formării legăturilor de hidrogen , să formeze complexe pereche adenină - timină (sau uracil în ARN ) și guanină - citozină în timpul interacțiunii dintre lanțuri de acid nucleic . O astfel de interacțiune joacă un rol cheie într-o serie de procese fundamentale de stocare și transmitere a informațiilor genetice: replicarea ADN-ului , care asigură transferul informațiilor genetice în timpul diviziunii celulare, transcrierea ADN-ului în ARN în timpul sintezei proteinelor codificate de ADN-ul unui genă , stocarea informațiilor genetice în ADN-ul dublu catenar și procesele de reparare a ADN-ului în timpul deteriorării acestuia.
Principiul complementarității este utilizat în sinteza ADN-ului. Aceasta este o corespondență strictă a conexiunii bazelor azotate legate prin legături de hidrogen, în care: A-T ( Adenina este conectată la Timină ) G-C ( Guanina este conectată la Citozină )
Legarea complementară enzimă-substrat este un factor cheie în mecanismul activității enzimatice și, spre deosebire de situațiile descrise mai sus cu formarea de complexe nelegate chimic, poate duce la inițierea unei reacții chimice - în cazul legăturii enzimă -substrat , complementaritatea este relativ scăzută, dar cu o complementaritate ridicată, duce la un substrat de stare de reacție tranzitorie, are loc stabilizarea acestei stări, ceea ce duce la efectul activității catalitice a enzimelor: o astfel de stabilizare a stării de tranziție echivalează cu o scădere a stării de tranziție . energia de activare și, în consecință, o creștere bruscă a vitezei de reacție.