Existen dos grupos de ácidos nucleicos: los ácidos desoxirribonucleicos ADN y losácidos ribonucleicos. Los dos grupos tienen funciones muy importantes. Los ácidos nucleicos almacenan la información hereditaria del organismo ya que en las moléculas de ADN se encuentra codificada toda la información necesaria para transmitir las características de una especie de una generación a otra. Los ácidos nucleicos también dirigen la síntesis de las proteínas en la célula. En las células de los organismos superiores, los ácidos desoxirribonucleicos se localizan principalmente en los núcleos unidos a proteínas en estructuras denominadas cromosomas. Los ácidos ribonucleicos están localizados en el núcleo y citoplasma. La mayoría de los ARN del citoplasma se encuentran en los ribosomas. 

Los ribosomas son partículas esféricas localizadas en la superficie del retículo endoplasmático. Durante los últimos 30 años ha habido muchos avances en la bioquímica de los ácidos nucleicos. 

Hoy en día, parte de la investigación científica más interesante está relacionada con la estructura y el comportamiento de los ácidos nucleicos. El amplio campo de la ingeniería genética está relacionado con la producción artificial de ácidos nucleicos en los genes que dirigen la síntesis de sustancias biológicamente importantes. Los médicos bioquímicos utilizan las técnicas de la ingeniería genética para sintetizar inmunoglobulinas (anticuerpos) que pueden ayudar a la gente a luchar contra enfermedades específicas. En forma similar, los químicos agrícolas sintetizan compuestos que hacen que las plantas sean más resistentes a las plagas y a las enfermedades. Los químicos farmacéuticos sintetizan insulina humana, interferón y otros productos farmacéuticos a un costo razonable. 

 La hidrólisis enzimática completa de un ácido nucleico da lugar a una mezcla de nucleótidos. La hidrólisis completa de un nucleótido da lugar a una mezcla equimolar de: 

1. Una Base nitrogenada heterocíclica, que puede ser de dos tipos: Purina o Pirimidina 2. Una Pentosa, que puede ser ribosa o bien 2-desoxirribosa 3. Ortofosfato Bases nitrogenadas Las bases nitrogenadas de los ácido nucleicos son bases heterocíclicas que pertenecen a una de dos familias: Unas están basadas en el anillo pirimidínico. Son las Pirimidinas. Es un sistema plano de seis átomos, cuatro carbonos y dos nitrógenos. Los átomos del anillo pirimidínicotienen la siguiente numeración: N1, C2, N3, C4, C5, C6. Las distintas bases pirimidínicas se obtienen por sustitución de este anillo con grupos oxo (=O), grupos amino (-NH2) o grupos metilo (-CH3). La otra familia de bases nitrogenadas está basada en el anillo purínico. son lasPurinas. Puede observarse que se trata de un sistema plano de nueve átomos, cinco carbonos y cuatro nitrógenos. El anillo purínico pùede considerarse como la fusión de un anillo pirimidínico con uno imidazólico.

Los átomos del anillo purínico se numeran de la forma siguiente: N1, C2, N3, C4, C5, C6, N7, C8, N9. Bases Nitrogenadas Nombre común Nombre sistemático 1. Pirimidinas Citosina (en ADN y ARN) 2-oxo 4-amino pirimidina Uracilo (sólo en ARN) 2,4 dioxo pirimidina Timina (sólo en el ADN) 2,4 dioxo5-metil pirimidina 2. Purinas Adenina (en ADN y ARN) 6-amino purina Guanina (en ADN y ARN) 2-amino 6-oxo purina

Las bases nitrogenadas tienen poco interés bioquímico como sustancias libres, salvo en las vías biosintéticas y degradativas de los ácidos nucleicos. El ácido úrico (2,6,8-trioxopurina) es un derivado púrico que constituye el producto final de la degradación de purinas. Normalmente se elimina por la orina, pero en circunstancias patológicas puede cristalizar originando cálculos renales o la gota. Carbohidratos Dos pentosas constituyen la estructura de los nucleótidos, la ß-D-ribofuranosa es uno de los constituyentes del ARN, mientras que la ß-D-2-desoxirribofuranosa forma parte del ácido desoxirribonucleico (ADN). La única diferencia consiste en que en la posición 2 de la pentosa, un grupo OH ha sido sustituído por un H. 

Esta pequeña alteración supone que la molécula del ADN sea más resistente a la hidrólisis que el ARN. Nucleósidos La unión de una base nitrogenada a una pentosa da lugar a los compuestos llamados nucleósidos. Obsérvese el sufijo ósido, característico de todos los glicósidos. La pentosa puede ser D-ribosa (D-ribofuranosa), en cuyo caso hablamos de ribonucleósidos, o bien 2-D-desoxirribosa (D-desoxirribofuranosa), constituyendo los desoxirribonucleósidos. Esto nos introduce ya la distinción básica entre ADN (constituído por desoxirribonucleótidos) y ARN (por ribonucleótidos). En los nucleósidos de orígen natural, en enlace N-glicosídico siempre es ß-. Podemos ver como ejemplo la estructura de la Adenosina que es el nucleósido correspondiente a la base adenina (esto es, la ß-D-ribofuranosil adenina). 

Los átomos de la pentosa se numeran como 1', 2', 3', 4' y 5', para diferenciarlos de los átomos de la base. Estos átomos son: C1', C2', C3', C4', C5'. Las estructuras de los distintos ribonucleósidos. Obsérvese la nomenclatura: se utiliza el sufijo osina sobre el nombre radical de la base en el caso de las purinas, y el sufijo -idina en el de las pirimidinas. El ribonucleósido de timina recibe el nombre de ribotimidina. Por su parte, el ribonucleósido de hipoxantina recibe el nombre de inosina. Ribonucleósidos Base Nucleósido Adenina Adenosina (A) Guanina Guanosina (G) Citosina Citidina (C) Uracilo Uridina (U) Desoxirribonucleósidos 
Base Nucleósido Adenina desoxiadenosina (dA) Guanina desoxiguanosina (dG) Citosina desoxicitidina (dC) Timidina desoxtimidina (dT) Nucleótidos nucleótidos son ésteres de fosfato de los nucleósidos.

Cuando el ácido fosfórico H3PO4, se combina con el grupo -OH del átomo de carbono 5´del azúcar, se produce el nucleótido. Si la adenosina se combina con el ácido fosfórico, se produce el nucleótidomonofosfato de adenosina. Para escribir el nombre de un nucleótido, primero se escribe el nombre del nucleósido y se antecede por la palabra monofosfato. Por lo tanto, el nombre del éster fosfato de adenosina es monofosfato de adenosina. El ortofosfato se encuentra esterificado normalmente a los hidroxilos en posición 3' y 5', aunque excepcionalmente también pueden hacerlo en 2'. Es precisamente este grupo fosfato el que confiere carácter ácido a la molécula. Los nucleótidos se representan con la letra mayúscula correspondiente al nucleósido del que derivan más la letra p minúscula, que repesenta al grupo fosfato. La letra p se antepone a la letra mayúscula de la base si el fosfato está esterificado en posición 5', y se pone detrás si el fosfato está esterificado en posición 3'. Por tanto, el símbolo pA denota la adenosina-5'-fosfato, y el símbolo Ap a la adenosina-3'-fosfato.

Ribonucleótidos

Nombre Abreviatura
ácido adenílico pA - AMP ácido 
guanílico pG - GMP ácido citidílico 
pC - CMP ácido uridílico 
pU - UMP Desoxirribonucleótidos 

Nombre Abreviatura 
ácido desoxiadenílico pdA - dAMP 
ácido desoxiguanílico pdG - dGMP 
ácido desoxicitidílico pdC - dCMP 
ácido desoxitimidílico pdT - dTMP 

Si un nucleótido se combina con una molécula de ácido fosfórico, se produce un difosfato de nucleósido; este difosfato de nucleósido se puede combinar con otra molécula de ácido fosfórico y producir un trifosfato de nucleósido. En este caso, cada grupo fosfato se representa por una letra p. De esta forma, pAp representa a la 5', 3'-adenosina difosfato, ppA representa a la adenosina-5'-difosfato (ADP) y pppA a la adenosina -5'-trifosfato (ATP). Cuando los nucleótidos contienen más de una molécula de ácido fosfórico, como en el caso de la adenosina-5'-trifosfato (ATP, pppA), las 3 moléculas de ácido fosfóricos se distinguen mediante los prefijos a, ß y gama. 

Para que un nucleótido se pueda incorporar a una cadena naciente de polinucleótido, éste debe estar en forma trifosfato. Polinucleótidos Un polinucleótido es un polímero de unidades de nucleótido. Los nucleótidosreaccionan entre sí para formar un polinucleótido. 

En los seres vivos el grupo -OH del átomo de carbono 3' del azúcar se combina con el trifosfato de nucleósido y produce un enlace fosfato con el átomo de carbono 5' de otro nucleótido. El pirofosfato, PPi (el subíndice i significa inorgánico), se libera en esta reacción. Las reacciones en las cuales se forman polinucleótidos son catalizadas por la ARN polimerasa o la ADN polimerasa. Moléculas adicionales de trifosfato de nucleósido se unen al dinucleótido y alargan lacadena. Cada pentosa en la mitad de una cadena polinucleótida se une por medio de dos ésteres de fosfato a los otros dos nucleótidos. Cada enlace se denomina 3',5'-fosfodiéster, o sea un enlace fosfato entre el átomo de carbono 3' de un azúcar y el átomo de carbono 5' de otra molécula de azúcar.

Por convención, el extremo 5' de la molécula siempre se escribe hacia el lado izquierdo de la página y el extremo 3' de la molécula hacia el lado derecho de la página. El extremo 5' de de un polinucleótido es el extremo que tiene un grupo fosfato libre en el átomo de carbono 5', y el extremo 3' es el que tiene un grupo -OH libre en el átomo de carbono 3'. Muchas veces se utiliza una notación abreviada en lugar de escribir la estructura completa del polinucleótido. Se utiliza una "p" para representar el enlace fosfato y las letras A, C, G, T y U para representar los nucleótidos. Por lo tanto, pCpA representa la citidina unida a la adenosina con la citidina en el extremo 5' y la adenosina en el extremo 3' de la molécula. Una cadena de ADN más larga sería la siguiente: 

 5'pdTpdApdCpdTpdGpdCpdApdG3' y una ARN sería: 5'pApCpUpApGpGpUpGpC3'