Συμπληρωματικότητα είναι η ιδιότητα δύο δομών να ταιριάζουν μεταξύ τους με έναν ιδιαίτερο τρόπο.
Η αρχή της συμπληρωματικότητας βρίσκει εφαρμογή σε διάφορους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας. Έτσι, η ουσία της συμπληρωματικότητας στη μαθησιακή διαδικασία αφορά τα ακριβή χαρακτηριστικά της διαμόρφωσης και ανάπτυξης των μαθητών στο πλαίσιο της θεματικής δομής της σχολικής εκπαίδευσης. Στον τομέα της δημιουργικότητας των συνθετών, συνδέεται με τη χρήση παραπομπών, και στη χημεία αυτή η αρχή είναι η χωρική αντιστοιχία των δομών δύο διαφορετικών μορίων, μεταξύ των οποίων μπορούν να συμβούν δεσμοί υδρογόνου και διαμοριακές αλληλεπιδράσεις.
Η αρχή της συμπληρωματικότητας στη βιολογία αφορά την αντιστοίχιση των μορίων του βιοπολυμερούς και των διαφόρων θραυσμάτων τους. Εξασφαλίζει το σχηματισμό ενός συγκεκριμένου δεσμού μεταξύ τους (για παράδειγμα, υδρόφοβες ή ηλεκτροστατικές αλληλεπιδράσεις μεταξύ φορτισμένων λειτουργικών ομάδων).
Σε αυτή την περίπτωση, τα συμπληρωματικά θραύσματα και τα βιοπολυμερή δεν συνδέονται με ομοιοπολικό χημικό δεσμό, αλλά με χωρική αντιστοιχία μεταξύ τους με το σχηματισμό ασθενών δεσμών, οι οποίοι συνολικά έχουν μεγαλύτεροενέργεια, η οποία οδηγεί στο σχηματισμό επαρκώς σταθερών συμπλεγμάτων μορίων. Στην περίπτωση αυτή, η καταλυτική δράση των ουσιών εξαρτάται από τη συμπληρωματικότητά τους με το ενδιάμεσο προϊόν των καταλυτικών αντιδράσεων.
Πρέπει να ειπωθεί ότι υπάρχει επίσης η έννοια της δομικής αντιστοιχίας δύο ενώσεων. Έτσι, για παράδειγμα, στη διαμοριακή αλληλεπίδραση πρωτεϊνών, η αρχή της συμπληρωματικότητας είναι η ικανότητα των προσδεμάτων να πλησιάζουν ο ένας τον άλλον σε κοντινή απόσταση, γεγονός που εξασφαλίζει μια ισχυρή σχέση μεταξύ τους.
Η αρχή της συμπληρωματικότητας στον γενετικό τομέα αφορά τη διαδικασία αντιγραφής του DNA (διπλασιασμός). Κάθε κλώνος αυτής της δομής μπορεί να χρησιμεύσει ως πρότυπο, το οποίο χρησιμοποιείται στη σύνθεση συμπληρωματικών κλώνων, το οποίο στο τελικό στάδιο καθιστά δυνατή τη λήψη ακριβών αντιγράφων του αρχικού δεοξυριβονουκλεϊκού οξέος. Ταυτόχρονα, υπάρχει σαφής αντιστοιχία μεταξύ των αζωτούχων βάσεων, όταν η αδενίνη συνδυάζεται με τη θυμίνη, και η γουανίνη - μόνο με την κυτοσίνη.
Ολιγο- και πολυνουκλεοτίδια αζωτούχων βάσεων σχηματίζουν τα αντίστοιχα ζευγαρωμένα σύμπλοκα - A-T (A-U στο RNA) ή G-C κατά την αλληλεπίδραση δύο αλυσίδων νουκλεϊκών οξέων. Αυτή η αρχή της συμπληρωματικότητας διαδραματίζει βασικό ρόλο στη διασφάλιση της θεμελιώδους διαδικασίας αποθήκευσης και μετάδοσης γενετικών πληροφοριών. Έτσι, ο διπλασιασμός του DNA κατά τη διαίρεση των κυττάρων, η διαδικασία μεταγραφής του DNA σε RNA, που λαμβάνει χώρα κατά τη σύνθεση πρωτεϊνών, καθώς και οι διαδικασίες επιδιόρθωσης (αποκατάστασης) των μορίων DNA μετά τη βλάβη τους, είναι αδύνατες χωρίς παρατήρησηαυτή η αρχή.
Σε οποιεσδήποτε παραβιάσεις σε μια αυστηρά καθορισμένη αντιστοιχία μεταξύ των σημαντικών συστατικών διαφόρων μορίων στο σώμα, προκύπτουν παθολογίες που εκδηλώνονται κλινικά από γενετικές ασθένειες. Μπορεί να μεταδοθούν στους απογόνους ή να μην είναι συμβατά με τη ζωή.
Επιπλέον, μια σημαντική ανάλυση που βασίζεται στην αρχή της συμπληρωματικότητας είναι η PCR (αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης). Χρησιμοποιώντας ειδικούς γενετικούς ανιχνευτές, ανιχνεύεται DNA ή RNA διαφόρων παθογόνων ανθρώπινων μολυσματικών ή ιογενών ασθενειών, γεγονός που βοηθά στη συνταγογράφηση θεραπείας σύμφωνα με την αιτιολογία της βλάβης.
