Makromolekul polinukleotida DNA tersusun atas polimer nukleotida yang berulang-ulang, tersusun rangkap, membentuk DNA heliks ganda (double helix) dan berpilin ke kanan. Setiap nukleotida terdiri atas tiga gugus molekul, yakni:
- Gula karbon (2-deoksiribosa)
- Basa nitrogen yang terdiri atas golongan purin yakni adenin (adenin = A) dan guanin (Guanine = G), serta golongan pirimidin, yaitu sitosin (cytosine = C) dan timin (thymine = T)
- Gugus fosfat
Replikasi merupakan peristiwa sintesis DNA. Saat suatu sel membelah secara mitosis, tiap-tiap sel hasil pembelahan mengandung DNA penuh dan identik seperti induknya. Replikasi kemungkinan terjadi melalui tiga model, yakni:
- Model konservatif; dua rantai DNA lama tetap tidak berubah, berfungsi sebagai cetakan untuk dua rantai DNA baru
- Model semikonservatif; dua rantai DNA lama terpisah dan rantai baru disintesis dengan prinsip komplementasi pada masing-masing rantai DNA lama tersebut
- Model dispersif; beberapa bagian dari kedua rantai DNA lama digunakan sebagai cetakan untuk cetakan sintesis rantai DNA baru.
Adapun, RNA (ribonucleic acid) atau yang biasa dikenal asam ribonukleat adalah makromolekul yang memiliki fungsi sebagai penyimpanan dan penyalur informasi genetik. RNA juga dapat berfungsi sebagai enzim (ribozim) yang dapat mengkatalis formasi RNA-nya sendiri atau molekul RNA lain.