A nukleinsavak nukleotid egységekből felépülő polinukleotidok. A szomszédos nukleotid egységek a pentózmolekulák ötödik, illetve harmadik szénatomja közötti foszfátcsoporton keresztül kapcsolódnak össze. Egy- egy nukleinsav felépítésében akár több ezer is lehet az ily módon összekapcsolt nukleotidok száma. A felépítésben résztvevő pentóztól, és a nitrogéntartalmú bázisoktól függően két nagy csoportjuk van:

– A dezoxiribózt tartalmazó dezoxiribonukleinsavak, vagy röviden DNS- molekulák.

– A ribózt tartalmazó ribonukleinsavak, vagy röviden RNS molekulák.

A nukleinsavak molekuláiban az egyes nukleotidokat csak a nitrogéntartalmú szerves bázisok különböztetik meg egymástól. Ezért a nukleinsavak szerkezetének elsődleges meghatározója a bázissorrend, vagyis a különböző bázist tartalmazó nukleotidok egymás utáni elhelyezkedése.

A nukleotidok foszforsavból, ribózból vagy dezoxiribózból, és nitrogén tartalmú bázisból állnak, ami lehet pirimidinvázas – timin (T); citozin ( C); uracil (U), és lehet purinvázas – adenin (A); guanin (G).

A nukleinsavak a nukleotidokból és a hozzá kapcsolódó foszforsavakból adenozinból és (acetil) -koenzim A- ból állnak.

DNS cukorja a dezoxiribóz. Nukleotidjainak száma egymilliótól több millióig terjedhet. A sejtmagban, a színtestben és a mitokondriumban fordul elő. Szerepe: örökítőanyag, a fehérjeszintézis irányítója. A DNS- molekulát alkotó nukleotidok felépítésében négyféle bázis található: A, T, G, C. Egy DNS- molekula két egymással ellentétes irányba futó polinukleotid láncból épül fel. A két láncot hidrogénkötések kapcsolják össze, amelyek a két lánc megfelelő bázispárja között jönnek létre. A DNS- molekula két nukleotidlánca között a hidrogénhidak kialakulását a bázisok szerkezete határozza meg. Az egyik lánc adenin bázisával szemben csak timin helyezkedhet el, mivel mindegyikük két hidrogénkötést tud kialakítani. Hasonló okból alkot bázispárt a citozin és a guanin három hidrogénkötéssel. Ez egyben azt is jelenti, hogy minden bázispárban egymással szemben egy nagyobb méretű purinbázis és egy kisebb méretű pirimidinbázis helyezkedik el. Ennek az a következménye, hogy a molekulát alkotó két polinukleotid- lánc párhuzamos egymással.

A két lánc szemben lévő bázisai tehát egymás kiegészítői. Ezért az egyik lánc bázissorrendje egyértelműen meghatározza a másikét is. A hidrogénkötésekkel ily módon összekapcsolódott polinukleotidszál a hossztengely körül spirális formában feltekeredik, és kialakul a DNS- molekulára jellemző kettős hélixszerkezet.

A nukleotidok észterkötéssel kapcsolódnak össze: Egy molekula alkoholos OH csoportja vízkilépés közben reakcióba lép a vízzel.

RNS: Az RNS- molekulákat biológiai működésük szerint lehet csoportosítani.

– Transzfer RNS: Az aminosavat szállítja.

– Messenger RNS: Lemásolja a DNS bázissorrendjét.

– Riboszómális RNS: A riboszómát építi fel.

Cukorja a ribóz. Nukleotidok száma: 25 ezertől egymillióig terjedhet. A sejtmagvacskában, vagy a sejtplazmában van. Különböző RNS- molekulák nukleotidjai négyféle szerves bázist tartalmaz. A, G, C, U. Minden RNS- molekula csak egyetlen polinukleotid láncból áll. Térszerkezetük igen változatos lehet, akár önmagával bázispárokat is képezhet.