Нуклеїнові кислоти були відкриті в 1868 р швейцарським ученим Ф. Мішер.

В організмах існує кілька видів нуклеїнових кислот, які зустрічаються в різних органелах клітини - ядрі, мітохондріях, пластидах: це ДНК, і-РНК, т-РНК, р-РНК.

Дезоксирибонуклеїнової кислоти (ДНК) - лінійний полімер, який має вигляд подвійної спіралі, утвореної парою антипаралельних комплементарних (відповідних один одному по конфігурації) ланцюгів. Просторова структура молекули ДНК була змодельована американськими вченими Джеймсом Уотсоном і Френсісом Криком в 1953 р, за це відкриття вони отримали Нобелівську премію в 1962 році.

Запис інформації в ДНК заснована на тому, що гуанін і цитозин мають по три водневих зв'язку, а аденін і тимін - по дві водневі зв'язку.
Отже, до гуаніну може приєднатися тільки цитозин, а до аденіну - тимін. Але такий запис (по одному нуклеотиду) може привести до помилок, тому запис інформації в ДНК здійснюється «буквами», які складаються з трьох нуклеотидів і називаються кодонами. Кодон - це послідовність з трьох нуклеотидів, наприклад, ЦДА. Всього кодонів, тобто «букв» коду ДНК - 64. Математично це число перестановок з трьох підстав, яке дорівнює 64. Але використовується всього 61 літера, якими кодуються 20 амінокислот, а решту 3 літери означають «стоп процес» і називаються стоп-кодонами. Таблиця стандартного генетичного коду є у всіх ВУЗовских підручниках, поки її запам'ятовувати не треба, просто треба мати уявлення, що вона існує:

Але компліментарність нуклеотидів треба запам'ятати, це можна зробити так:

ДНК і РНК відрізняються по нуклеотидам, що входять до їх складу. Запам'ятати входять в ДНК нуклеотиди аденін, гуанін, тимін, цитозин і входять в РНК нуклеотиди аденін, гуанін, цитозин, урацил можна так:

Крім того, ДНК і РНК відрізняються по гликозидам: в ДНК входить дезоксирибоза, а в РНК - рибоза. Запам'ятати просто: в Д НК - Д езоксірібоза, в Р НК - Р ібоза.

Мономерами ДНК є нуклеотиди.

Кожен нуклеотид ДНК складається з пуринового (А - аденін або Г - гуанін) або піримідинового (Т - тимін або Ц - цитозин) азотистого підстави, 5-вуглецевого цукру - дезоксирибози і фосфатної групи.

Нуклеотиди в молекулі ДНК один напроти одного азотистими підставами і об'єднані парами відповідно до правил комплементарності: навпроти аденіну розташований тимін, навпаки гуаніну - цитозин. Пара А - Т з'єднана двома водневими зв'язками, а пара Г - Ц - трьома. При реплікації (подвоєння) молекули ДНК водневі зв'язки рвуться, ланцюги розходяться і на кожній з них синтезується нова ланцюг ДНК. Остов ланцюгів ДНК освічений сахарофосфатнимі залишками.

Послідовність нуклеотидів в молекулі ДНК визначає її специфічність, а також специфічність білків організму, які кодуються цією послідовністю. Ці послідовності індивідуальні і для кожного виду організмів, і для окремих особин.

Приклад: дана послідовність нуклеотидів ДНК: ЦДА - ТТА - ЦАА.

На інформаційної РНК (і-РНК) буде синтезована ланцюг ГЦУ - ААУ - ГУУ (згадуємо компліментарність), в результаті чого вишикується ланцюжок амінокислот: аланін - аспарагін - валін (це можна подивитися по таблиці, яку не треба пам'ятати).

При заміні нуклеотидів в одному з триплетів або їх перестановці (мутації) цей триплет буде кодувати іншу амінокислоту, а, отже зміниться і білок, який кодується даним геном.

Рибонуклеїнова кислота (РНК) - лінійний полімер, що складається з одного ланцюга нуклеотидів. У складі РНК тимінових нуклеотид заміщений на ураціловий (У). Кожен нуклеотид РНК містить 5-вуглецевий цукор - рибозу, одна з чотирьох азотистих основ і залишок фосфорної кислоти. В ядрі відбувається транскрипція - біосинтез молекул РНК на відповідних ділянках ДНК; це перший етап реалізації генетичної інформації в клітині, в процесі якого послідовність нуклеотидів ДНК «переписується» в нуклеотидну послідовність РНК.

Молекули РНК формуються на матриці, якій служить одна з ланцюгів ДНК, послідовність нуклеотидів в якій визначає порядок включення рибонуклеотидов за принципом комплементарності. РНК полімераза, просуваючись уздовж однієї з ланцюгів ДНК, з'єднує нуклеотиди в тому порядку, який визначений матрицею. Утворилися молекули РНК називають транскрипт.