حمض الديوكسي ريبونوكلييك هو أحد الجزيئات الحيوية الرئيسية التي تشكل كائنات حية. الحمض النووي عبارة عن جزيء طويل يشبه السلسلة يتكون من عدة وحدات كيميائية متكررة. تتكون كل وحدة من هذه الوحدات المتكررة من جزيء سكر وقاعدة نيتروجينية ومجموعة فوسفات. غالبًا ما يطلق على الحمض النووي اسم جزيء الحياة لأنه يوفر الإرشادات التي تجعل أي كائن حي يعمل بشكل صحيح.
يكشف التحليل الكيميائي للحمض النووي عن اللبنات البنائية للنيوكليوتيدات ومكونات النيوكليوتيدات والعناصر المختلفة التي تتكون منها هذه المكونات. يتكون جزء السكر في الحمض النووي في الغالب من الكربون والأكسجين والهيدروجين ، بينما تتكون مجموعة الفوسفات من الفوسفور والأكسجين. القاعدة النيتروجينية أكثر تعقيدًا وتحتوي على الكربون والهيدروجين والأكسجين والنيتروجين.
يتكون الحمض النووي من خلال ربط النيوكليوتيدات باستخدام روابط كيميائية بين سكر الديوكسيريبوز الحلقي والفوسفات. تسمى هذه الروابط روابط فوسفوديستر ، وتسمى السلسلة الناتجة من تناوب السكر والفوسفات العمود الفقري للسكر والفوسفات. القاعدة النيتروجينية ليست جزءًا من العمود الفقري وبدلاً من ذلك تخرج منه.
من السمات المميزة للحمض النووي أنه يختلف من كائن حي إلى آخر. يرجع هذا الاختلاف إلى الاختلاف في تسلسل القواعد النيتروجينية في النيوكليوتيدات. القواعد النيتروجينية عبارة عن جزيئات مسطحة على شكل حلقة. هناك أربعة أنواع من القواعد النيتروجينية المستخدمة في الحمض النووي: الأدينين والسيتوزين والثيمين والجوانين. تستخدم الأحرف الأولى من القواعد النيتروجينية ، وهي A و C و T و G كرموز لها. التغييرات غير المتوقعة وغير الضرورية في تسلسل القواعد تسمى الطفرات ويمكن أن تؤدي إلى أمراض مثل السرطان.
يحتوي الحمض النووي على بنية حلزونية مزدوجة تتكون من خيطي DNA شريك ولا يمكن أن توجد كسلسلة DNA واحدة. يرجع هيكل الخيط المزدوج إلى تكوين روابط هيدروجينية بين القواعد النيتروجينية لخيوط الحمض النووي الشريكة. يمكن أن "يذوب" الحمض النووي ، بمعنى أنه ينفصل إلى خيوط مفردة عند تعرضه للإنزيم المناسب أو عند الحضن في درجات حرارة عالية. الحمض النووي قابل للذوبان في الماء ولكنه غير قابل للذوبان في المذيبات الأخرى مثل الإيثانول. يمكن استخدام هذه الخاصية لاستخراجها من الخلايا.