- 基因是产生一条多肽链或功能RNA所需的全部核苷酸序列。基因支持着生命的基本构造和性能。
- DNA（脱氧核糖核酸）被广泛认为是存在于我们所有细胞的细胞核中含有遗传信息的分子。它的形状像一个双螺旋，因此称为核苷酸的小片段组成。
- DNA分子有两个链条，线圈周围形成双螺旋携带遗传指令用于生长、发展、功能，和所有已知的生物和许多病毒的繁殖。DNA和核糖核酸是核酸；与蛋白质、脂质和复合碳水化合物（多糖）一样，核酸是所有已知生命形式所必需的四种主要大分子之一。
- 每个核苷酸包含一个磷酸基、一个糖基和一个氮基。这种特殊分子中的糖成分称为脱氧核糖，构成DNA中的D。这是一种环状碳基化学物质，由五个碳原子组成五边形。在第二个碳原子上，脱氧核糖中有一个附着的奇异氢原子。它还可以连着一个氧。在这种情况下，含氧的化学物质就会形成核糖——RNA中的R。
核糖核酸（RNA）是一种高分子分子，在编码、解码、调控和表达基因的各种生物学作用中发挥着重要作用。RNA和DNA是核酸，与脂类、蛋白质和碳水化合物一起构成所有已知生命形式所必需的四大大分子。和DNA一样，RNA是由核苷酸链组装而成的，但与DNA不同的是，在自然界中，RNA通常是单链折叠而成，而不是成对的双链。细胞生物利用信使RNA （mRNA）传递指导特定蛋白质合成的遗传信息（利用鸟嘌呤、尿嘧啶、腺嘌呤和胞嘧啶的含氮碱基，用字母G、U、A和C表示）。许多病毒用RNA基因组编码它们的遗传信息。  - 一些RNA分子通过催化生物反应，控制基因表达，或对细胞信号的传感和通讯反应，在细胞内发挥着积极的作用。其中一个活跃的过程是蛋白质合成，这是一种普遍的功能，其中RNA分子直接在核糖体上组装蛋白质。这个过程利用转移RNA（tRNA）分子将氨基酸传递到核糖体，核糖体RNA （rRNA）将氨基酸连接在一起形成蛋白质。
- RNA的化学结构与DNA非常相似，但主要有三个方面的不同：
- 1、与双链DNA不同，RNA是单链分子，在许多生物学作用中，它由更短的核苷酸链组成。然而，RNA可以通过互补碱基配对形成内链（即单链）双螺旋结构，如tRNA。
- 2、DNA的磷酸糖“主干”含有脱氧核糖，而RNA则含有核糖。核糖的戊糖环上有一个羟基在2'的位置，而脱氧核糖没有。核糖主干中的羟基使RNA比DNA更不稳定，因为它更容易水解。
- 3、DNA中腺嘌呤的互补基是胸腺嘧啶，而RNA中是尿嘧啶，它是胸腺嘧啶的一种未甲基化形式。
- 像DNA一样，大多数具有生物活性的RNA，包括mRNA、tRNA、rRNA、snRNA和其他非编码RNA，都含有自互补序列，允许部分RNA与自身折叠成对，形成双螺旋。对这些RNA的分析表明它们是高度结构化的。与DNA不同的是，它们的结构不是由长双螺旋组成，而是由一组短螺旋组成的类似蛋白质的结构。通过这种方式，RNA可以实现化学催化（比如酶， enzymes）。例如，核糖体（RNA-蛋白复合物，催化肽键的形成）结构的测定表明，其活性位点完全由RNA组成。
- RNA和DNA的形状
- 核酸糖几乎能做脱氧核糖能做的所有事情，它还能编码某些细胞和生物体的遗传信息。当氧气存在时，它会极大地改变化学物质的结合方式，并与其他分子共存。在RNA中，当氧存在时它可以有多种形状。当氧不在DNA的这个特定位置时，这种分子就形成了标志性的双螺旋结构。
- 利用RNA
- DNA通常被分解成RNA，并被细胞读取，以便翻译和转录遗传密码，以制造生命所必需的蛋白质和其他分子。RNA使用与DNA相同的三个碱基对：胞嘧啶，鸟嘌呤，腺嘌呤。另一碱基对胸腺嘧啶在RNA中被替换为尿嘧啶。RNA也常存在于较简单的生物体中，如细菌。它通常也是一种病毒，带有肝炎、流感和HIV所有形式的RNA。
- 线粒体RNA
- 所有的动物细胞都使用DNA，只有一个明显的例外：线粒体（mitochondria）。线粒体是细胞的能量来源，通过克雷布斯循环将葡萄糖转化为丙酮酸，然后转化为三磷酸腺苷（ATP）。这个过程都是在细胞中的一个细胞器中完成的，ATP是能量的普遍形式，在所有有氧生物中都使用。在线粒体中有一小段RNA，这在动物界是独一无二的。它完全由母亲遗传（父亲生活在精子中，但在受精过程中溶解），并允许人类追溯其母亲的血统。
 - 线粒体是一种双膜结合的细胞器发现于大多数真核生物。然而，一些多细胞生物中的一些细胞可能缺少它们（例如，成熟的哺乳动物红细胞）。许多单细胞生物，如微孢子虫、副孢子虫和双胞体，也减少或将线粒体转化为其他结构。到目前为止，只有一种真核生物，即单角丝虫病，已经完全失去了线粒体。线粒体产生细胞供应的三磷酸腺苷（ATP）的大部分，作为一种化学能的来源。
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