شحنة الحمض النووي سالبة لأن قواعده المكونة له، وهي الأدنين (A)، والجوانين (G)، والسيتوزين (C)، والثايمين (T)، تحتوي على مجموعات وظيفية تسمى مجموعات الفوسفات. هذه المجموعات لها شحنة سالبة، مما يعطي الحمض النووي شحنة إجمالية سالبة.
يتكون الحمض النووي من سلسلتين من النوكليوتيدات مرتبطتين ببعضها البعض بواسطة روابط هيدروجينية. كل نوكليوتيد يحتوي على قاعدة عضوية، وسكر ريبوز، ومجموعة فوسفات.
القواعد العضوية الأربعة للحمض النووي هي الأدنين (A)، والجوانين (G)، والسيتوزين (C)، والثايمين (T). قواعد الأدنين والجوانين هي قواعد أساسية، بينما قواعد السيتوزين والثايمين هي قواعد قاعدية.
السكر ريبوز هو سكر خماسي الكربون يحتوي على مجموعة هيدروكسيل على كل كربون باستثناء الكربون الأول.
مجموعة الفوسفات هي مجموعة مكونة من ذرة فوسفور مرتبطة بثلاث مجموعات هيدروكسيل.
عندما ترتبط القواعد العضوية ببعضها البعض، فإنها تساهم بمجموعة الهيدروكسيل من سكر ريبوز في رابطة الهيدروجين.
في الحمض النووي المزدوج، ترتبط قواعد الأدنين مع قواعد الثايمين، وترتبط قواعد الجوانين مع قواعد السيتوزين.
يؤدي هذا إلى تكوين سلسلتين من النوكليوتيدات متوازيين، مع قواعد الأدنين والثايمين متقابلة، وقواعد الجوانين والسيتوزين متقابلة.
تساهم مجموعات الفوسفات في كل نوكليوتيد في شحنة سالبة للحمض النووي.
في كل نوكليوتيد، توجد مجموعة فوسفات واحدة مرتبطة بسكر ريبوز. تساهم مجموعة الفوسفات هذه بشحنة سالبة واحدة.
نظرًا لأن الحمض النووي يحتوي على مليارات من النوكليوتيدات، فإن إجمالي شحنة الحمض النووي سالبة للغاية.
تلعب شحنة الحمض النووي السلبية دورًا مهمًا في استقراره ووظيفته. تسمح الشحنة السالبة للحمض النووي بالارتباط ببروتينات الحمض النووي، والتي تساعد على تنظيمه ووظيفته.