Asam deoksiribonukleat, atau DNA, adalah molekul yang memegang materi genetik untuk semua organisme. Hal ini ditemukan di sebagian besar virus, semua bakteri dan semua sel tumbuhan dan hewan. DNA ditemukan di dalam nukleus, atau pusat kendali, sel. Itu juga dapat ditemukan di dalam mitokondria dan di kloroplas, di sel-sel yang memilikinya, seperti tanaman.
Molekul asam deoksiribonukleat terdiri dari rantai panjang nukleotida. Molekul nukleotida terbentuk ketika molekul gula lima karbon, gula pentosa, bergabung dengan gugus fosfat dan basa organik. Dalam molekul DNA, gula adalah deoksiribosa dan basa organik dapat berupa adenin, timin, sitosin atau guanin.
Molekul DNA adalah makromolekul. Mereka terdiri dari banyak subunit yang mirip atau identik satu sama lain. Subunit, nukleotida, bergabung bersama ujung ke ujung, mirip dengan kalung mutiara. Asam deoksiribonukleat adalah polinukleotida, tetapi biasanya disebut sebagai asam nukleat.
Nukleotida tunggal bergabung bersama antara gugus fosfat dari satu dan molekul gula yang lain. Reaksi kondensasi terjadi untuk menggabungkan dua nukleotida bersama-sama dan juga menghasilkan air. Gugus gula dan fosfat adalah sama melalui panjang rantai, tetapi salah satu dari empat basa dapat melekat pada gula.
Molekul DNA terdiri dari dua untai nukleotida komplementer yang disatukan oleh ikatan hidrogen antara basa. Setiap basa hanya dapat berikatan dengan satu basa lainnya. Secara khusus, adenin selalu berpasangan dengan timin dan sitosin selalu berpasangan dengan guanin. Antara adenin dan timin, ada dua ikatan hidrogen, dan antara sitosin dan guanin, ada tiga ikatan. Kedua untai nukleotida berputar satu sama lain untuk membentuk struktur heliks ganda alfa.
Urutan spesifik nukleotida di sepanjang molekul asam deoksiribonukleat adalah yang menentukan kode genetik untuk setiap sel. Gen terdiri dari panjang nukleotida sepanjang molekul DNA. Mereka adalah urutan triplet nukleotida di sepanjang molekul asam deoksiribonukleat. Kembar tiga ini menentukan asam amino mana yang akan digunakan untuk membuat protein. Kode triplet basa spesifik untuk asam amino yang berbeda.
Kode genetik molekul DNA menentukan protein apa yang harus dibentuk dalam sel. Reaksi kimia yang berbeda terjadi dalam sel yang berbeda tergantung pada jenis sel dan fungsinya. Reaksi kimia ini dikendalikan oleh enzim, yaitu protein. Oleh karena itu DNA menentukan struktur dan fungsi sel berdasarkan fakta bahwa urutan nukleotida menentukan protein apa yang harus dibentuk dan kapan.