Cấu trúc ADN
ADN tồn tại chủ yếu trong nhân tế bào và cũng có ở ti thể, lạp thể trong tế bào chất. Đó là một axit hữu cơ, có chứa các nguyên tố C, H, O, N và P mà mô hình cấu trúc của nó được hai nhà bác học J. Watson và F. Crick công bố vào năm 1953.
Theo mô hình này, cấu trúc của phân tử ADN là một chuỗi xoắn kép gồm hai mạch pôlinuclêôtit (mỗi mạch do các nuclêôtit liên kết với nhau bằng liên kết phôtphođieste) chạy song song và ngược chiều nhau xoắn đều đặn quanh trục phân tử. Chiều xoắn là 2 nanômet (nm), chiều cao vòng xoắn là 3,4nm (một chu kì xoắn) gồm 10 cặp nuclêôtit. Chiều dài phân tử có thể tới hàng chục, hàng trăm micrômet
Đa số các phân tử ADN được cấu tạo từ hai mạch pôlinuclêôtit cấu trúc theo nguyên tắc đa phân (gồm nhiều đơn phân kết hợp với nhau) và nguyên tắc bổ sung (A của mạch này thì liên kết với T của mạch kia bằng hai mối liên kết hiđrô và ngược lại; G của mạch này thì liên kết với X của mạch kia bằng ba mối liên kết hiđrô và ngược lại).
Phân tử ADN ở các tế bào nhân sơ thường có cấu trúc dạng vòng còn phân tử ADN ở các tế bào nhân thực lại có cấu trúc dạng thẳng.
Cấu trúc của ARN
ARN có nhiều trong tế bào chất. Có ba loại ARN là: ARN thông tin (mARN), ARN vận chuyển (tARN), ARN ribôxôm (rARN). Phân tử mARN là một mạch pôlinuclêôtit (gồm từ hàng trăm đến hàng nghìn đơn phân) sao mã từ một đoạn mạch đơn ADN nhưng trong đó U thay cho T.
Phân tử tARN là một mạch pôlinuclêôtit gồm từ 80 – 100 đơn phân quấn trở lại ở một đầu, có đoạn các cặp bazơ liên kết theo nguyên tắc bổ sung (A – U; G – X). Mỗi phân tử tARN có một đầu mang axit amin, một đầu mang bộ ba đối mã (một trong các thuỳ tròn) và đầu mút tự do.
Phân tử tARN là một mạch pôlinuclêôtit chứa hàng trăm đến hàng nghìn đơn phân trong đó 70% số nuclêôtit có liên kết bổ sung.