Komplementaritet (i kemi , molekylærbiologi og genetik ) er den gensidige overensstemmelse mellem biopolymermolekyler eller deres fragmenter, som sikrer dannelsen af bindinger mellem rumligt komplementære (komplementære) fragmenter af molekyler eller deres strukturelle fragmenter på grund af supramolekylære interaktioner (dannelse af hydrogenbindinger, hydrofobe interaktioner, elektrostatiske interaktioner af ladede funktionelle grupper osv.).
Interaktionen mellem komplementære fragmenter eller biopolymerer er ikke ledsaget af dannelsen af en kovalent kemisk binding mellem komplementære fragmenter, men på grund af den rumlige indbyrdes overensstemmelse mellem komplementære fragmenter fører det til dannelsen af mange relativt svage bindinger (hydrogen og van der Waals ) med en tilstrækkelig stor total energi, hvilket fører til dannelsen af stabile molekylære komplekser.
Mekanismen for den katalytiske aktivitet af enzymer bestemmes af enzymets komplementaritet og overgangstilstanden eller mellemproduktet af den katalyserede reaktion, i hvilket tilfælde reversibel dannelse af en kemisk binding kan forekomme.
I tilfælde af nukleinsyrer - både oligo- og polynukleotider, er de nitrogenholdige baser af nukleotider , på grund af dannelsen af hydrogenbindinger , i stand til at danne parrede komplekser adenin - thymin (eller uracil i RNA ) og guanin - cytosin under interaktionen mellem nukleinsyrekæder . En sådan interaktion spiller en nøglerolle i en række grundlæggende processer for lagring og transmission af genetisk information: DNA-replikation , som sikrer overførsel af genetisk information under celledeling, transkription af DNA til RNA under syntesen af proteiner kodet af DNA'et i en gen , lagring af genetisk information i dobbeltstrenget DNA og DNA-reparationsprocesser under dets skade.
Princippet om komplementaritet bruges i DNA-syntese. Dette er en streng overensstemmelse med forbindelsen af nitrogenholdige baser forbundet med hydrogenbindinger, hvor: A-T ( Adenin er forbundet med Thymin ) G-C ( Guanin er forbundet med Cytosin )
Komplementær enzym-substratbinding er en nøglefaktor i mekanismen for enzymatisk aktivitet og kan i modsætning til de ovenfor beskrevne situationer med dannelse af kemisk ubundne komplekser føre til initiering af en kemisk reaktion - i tilfælde af enzym- substratbinding , komplementaritet er relativt lav, men med høj komplementaritet fører det til et overgangsreaktionstilstandssubstrat, stabilisering af denne tilstand forekommer, hvilket fører til virkningen af enzymernes katalytiske aktivitet: sådan stabilisering af overgangstilstanden svarer til et fald i aktiveringsenergien og følgelig en kraftig stigning i reaktionshastigheden.