Nucleic Acids are key macromolecules in the continuity of life. それらは、細胞の遺伝的な設計図を運び、細胞の機能に関する指示を運ぶ。 核酸には、主にデオキシリボ核酸（DNA）とリボ核酸（RNA）の2種類があります。 DNAは、単細胞のバクテリアから多細胞の哺乳類まで、すべての生物に含まれる遺伝物質である。 もう一つの核酸であるRNAは、主にタンパク質の合成に関与している。 DNA分子は核から出ることはなく、RNAを仲介して細胞の他の部分と連絡を取り合っています。 他の種類のRNAもタンパク質合成とその調節に関与しています。 核酸については、後のセクションで詳しく説明します。
DNA と RNA は、共有結合で鎖状につながったヌクレオチドと呼ばれるモノマーから構成されています。 各ヌクレオチドは、窒素塩基、炭素数5の糖、リン酸基の3つの成分から構成されている（図1）。
塩基は有機分子で、炭素と窒素を含むのでこの名がある。 塩基は、余分な水素を結合する可能性のあるアミノ基を含むため、環境中の水素イオン濃度を減少させ、より塩基性になる。 DNAの各ヌクレオチドは、アデニン（A）、グアニン（G）、シトシン（C）、チミン（T）の4種類の窒素塩基のうちの1つを含んでいます。 RNAにはチミンの代わりにウラシル（U）という塩基が含まれています。 核酸中の塩基の順番は、DNAまたはRNAの分子が運ぶ情報を決定する。 これは、DNA遺伝子の塩基の順番が、アミノ酸が集まってタンパク質を形成する順番を決めるからである。
DNAの五炭糖はデオキシリボース、RNAの糖はリボースである（図1）。 糖の違いはリボースの2番目の炭素に水酸基、デオキシリボースの2番目の炭素に水素があるかないかである。 糖分子の炭素原子には、1′、2′、3′、4′、5′と番号が振られている（1′は「一素」と読む）。 リン酸残基は、ある糖の5′炭素の水酸基と次のヌクレオチドの糖の3′炭素の水酸基に結合し、5′-3′ホスホジエステル結合（特定のタイプの共有結合）を形成している。 ポリヌクレオチドには、このようなホスホジエステル結合が何千も存在する可能性があります。 これはヌクレオチドの2本の鎖で構成されている。 DNAの二重らせんは、しばしばねじれた梯子にたとえられます。 鎖（梯子の外側の部分）は、隣接するヌクレオチドのリン酸塩と糖が共有結合と呼ばれる強力な化学的結合で結ばれて形成されています。 ねじれた梯子のはしごは、2つの塩基が水素結合と呼ばれる弱い化学結合で結合したものである。 水素結合した2つの塩基は、塩基対と呼ばれる。
糖とリン酸基が交互に各鎖の外側にあり、DNAのバックボーンを形成しています。 内部には窒素塩基が階段のように積み重なっており、これらの塩基は対になっており、対は水素結合によって互いに結合している。
DNAの分子内では、アデニン（A）はチミン（T）と常に対になっており、シトシン（C）はグアニン（G）と常に対になっている。
核酸の構造はどのように機能を決定するのですか？
DNAもRNAも主要機能は遺伝情報を保存して運ぶことにあります。 DNAまたはRNAの分子内のヌクレオチドの特定の順序は、それが運ぶ遺伝情報を決定するものです。 これは、本の中の文字のようなもので、もし文字の順番が変われば、その本には同じ（あるいは正しい）情報が含まれなくなると考えることができます。