Тхе нуклеинске киселине су витални биополимери који се налазе у свим живим бићима, где функционишу тако да кодирају, преносе и изражавају гени. Ове велике молекули се називају нуклеинске киселине јер су прво идентификоване унутар језгра ћелијамеђутим, они се такође налазе у митохондрије и хлоропласти као и бактерије и вируси. Две главне нуклеинске киселине су деоксирибонуклеинска киселина (ДНК) и рибонуклеинска киселина (РНА).
ДНК је дволанчани молекул организован у хромосом који се налази у језгру ћелија, где кодира генетске информације организма. Када се ћелија дели, копија овог генетског кода се прослеђује новој ћелији. Позва се копирање генетског кода репликација.
РНА је једноланчана молекула која се може употпунити или „ускладити“ са ДНК. Врста РНК која се зове мессенгер РНА или мРНА чита ДНК и прави копију, преко а процес назива транскрипција. мРНА носи ову копију из језгра до рибосома у цитоплазми, где пренос РНА или тРНА помаже да се аминокиселине ускладе с кодом, на крају формирајући протеине кроз процес који се зове превођење.
База и шећер су различити за ДНК и РНК, али сви нуклеотиди се повезују користећи исти механизам. Примарни или први угљеник шећера повезује се са базом. Угљен шећера број 5 се односи на фосфатну групу. Када се нуклеотиди везују један за други како би формирали ДНК или РНК, фосфат једног од нуклеотида се везује за 3-угљеник шећера другог нуклеотида, формира оно што се назива шећерано-фосфатна окосница нуклеотида киселина. Веза између нуклеотида назива се фосфодиестерска веза.
И ДНК и РНА су направљени коришћењем база, пентозног шећера и фосфатних група, али азотне базе и шећер нису исти у две макромолекуле.
ДНК је направљен коришћењем база аденина, тимина, гванина и цитозина. Базе се међусобно везују на врло специфичан начин. Аденинска и тиминска веза (А-Т), док цитозинска и гванинска веза (Г-Ц). Шећер пентозе је 2'-деоксирибоза.
РНК је направљена коришћењем база аденина, урацила, гванина и цитозина. Базни парови формирају се на исти начин, осим што се аденин спаја са урацилом (А-У), везањем гванина са цитозином (Г-Ц). Шећер је рибоза. Један једноставан начин да се сетите које се базе спајају једна са другом је да се погледа облик слова. Ц и Г су обе закривљене слова абецеде. А и Т су оба слова направљена од пресекајућих се правих линија. Можете се сетити да У одговара Т ако се сећате У да следите Т кад рецитујете азбуку.
Аденин, гванин и тимин називају се пуринским базама. Они су бициклички молекули, што значи да се састоје од два прстена. Цитозин и тимин се називају базе пиримидина. База пиримидина састоји се од једног прстена или хетероцикличног амина.
Док су откривени у еукариотама, временом су научници схватили да ћелија не мора да има језгро за поседовање нуклеинских киселина. Све праве ћелије (нпр. Из биљака, животиња, гљивица) садрже и ДНК и РНК. Изузетак су неке зреле ћелије, попут црвених крвних ћелија. Вирус има или ДНК или РНК, али ретко оба молекула. Иако је већина ДНК дволанчана, а већина РНА једноланчана, постоје изузеци. Једноланчана ДНК и дволанчана РНА постоје у вирусима. Пронађене су чак и нуклеинске киселине са три и четири ланца!