Nukleinsäuren sind zelluläre Strukturen, die es Organismen ermöglichen, genetische Informationen zwischen aufeinanderfolgenden Generationen auszutauschen. Nukleinsäuren kommen in zwei Grundformen vor: Desoxyribonukleinsäure und Ribonukleinsäure, die als DNA bzw. RNA bezeichnet werden. Nukleinsäuren sind in Elternzellen vorhanden und werden in Vorbereitung auf die Übertragung an die Nachkommen repliziert und kopiert.
DNA und RNA enthalten beide genetische Informationen, unterscheiden sich jedoch in Inhalt und Funktion. DNA wird kopiert und dann von den Elternzellen einer Generation an identische Zellen einer nachfolgenden Generation weitergegeben. DNA enthält eine Reihe von Anweisungen, die bei der Organisation und Durchführung bestimmter zellulärer Aktivitäten helfen. Wenn sich Organismen vermehren, werden diese DNA-Anweisungen von einer Generation zur nächsten weitergegeben.
RNA hingegen hilft, Proteine zu synthetisieren und ihre Bewegungen zu koordinieren. RNA erhält typischerweise Informationen von der DNA, die die Form und Funktion verschiedener Zellen vorgibt.
Nukleinsäuren gibt es in zwei Grundvarianten: Nukleotide und Polynukleotide. Nukleotide bestehen aus Nukleotidmonomeren und sind aus drei Teilen aufgebaut. Alle Nukleotide, unabhängig vom Zelltyp, enthalten eine stickstoffhaltige Base, eine Phosphatgruppe und eine lange Zuckerkette, die als Fünf-Kohlenstoff-Zucker bezeichnet wird. Diese Partikel verbinden sich durch einen Prozess der Dehydratationssynthese miteinander und erleichtern wichtige Zellfunktionen wie die Umwandlung von Energie.