Desoxyribose ist ein Fünf-Kohlenstoff-Monosaccharid, was bedeutet, dass es sich um einen einfachen Zucker handelt, der verwendet wird, um größere, komplexere Moleküle zu bilden. Dieses Molekül besteht aus einer fünfeckigen Anordnung von Kohlenstoffatomen. Es ist ringförmig und besteht aus fünf Kohlenstoffatomen, zehn Wasserstoffatomen und vier Sauerstoffatomen. Der Aufbau dieses Moleküls ähnelt anderen Monosacchariden wie Ribose, Glucose und Fructose.
Desoxyribose und Ribose sind beide Zucker mit fünf Kohlenstoffatomen, unterscheiden sich jedoch in einer ganz bestimmten Weise voneinander. Bei Ribose ist ein Hydroxylmolekül (Wasserstoff-Sauerstoff) an drei der Kohlenstoffmoleküle gebunden, aber bei Desoxyribose fehlt einem der Kohlenstoffe im Desoxyring ein Sauerstoffatom und stattdessen ist nur ein Wasserstoffatom daran gebunden. Tatsächlich wird Desoxyribose durch Entfernen des Sauerstoffs aus dem Ribosemolekül gewonnen. Dieser fehlende Sauerstoff ist der Unterscheidungsfaktor zwischen diesen beiden Zuckern und das Präfix „de“ impliziert ein Negativ oder dass ein Ribosemolekül weniger als ein Sauerstoffmolekül ist.
Desoxyribose kommt in den Zellen aller lebenden Organismen vor, da es ein wichtiger Bestandteil der Desoxyribonukleinsäure (DNA) ist. Die DNA besteht aus zwei miteinander verbundenen Nukleotidketten. Ein Nukleotid wird gebildet, wenn ein Zucker mit 5 Kohlenstoffatomen an eine Phosphatgruppe und eine stickstoffhaltige Base bindet. Nukleotide können entweder einen Desoxyribose- oder Ribose-Zucker als 5-Kohlenstoff-Zucker aufweisen, und je nachdem welcher Zucker verwendet wird, wird die gebildete Nukleinsäure entweder DNA oder Ribonukleinsäure (RNA) sein.
Wenn ein Nukleotid gebildet wird, bindet eine organische Base, wie Adenin, Thymin, Guanin oder Cytosin, an den ersten Kohlenstoff der Fünfeckform der Desoxyribose, während die Phosphatgruppe an den fünften Kohlenstoff gebunden ist. Die Nukleotide verbinden sich dann zwischen dem dritten und fünften Kohlenstoffatom der Desoxyribosemoleküle. Diese Bindungsmethode erzeugt eine Nukleotidkette, deren Basen alle auf derselben Seite der Kette liegen.
Wenn die DNA ihre Doppelhelix-Struktur bildet, werden Bindungen zwischen komplementären Basen von zwei Nukleotidketten gebildet. Adenin und Thymin verbinden sich durch zwei Wasserstoffbrücken und Guanin und Cytosin paaren sich durch drei Wasserstoffbrücken. Es wird angenommen, dass die Tatsache, dass das Hydroxylmolekül durch ein Wasserstoffatom ersetzt wurde, der Desoxyribose die richtige Form verleiht, damit sich die Struktur von DNA-Molekülen bilden kann. Dies verleiht der Helix sowohl Stärke als auch Flexibilität, um die wichtigen Informationen in den kleinen Bereich der Zelle zu komprimieren. Der Code, der durch die Bindung der Nukleotide gebildet wird, um die Nukleinsäurekette zu bilden, liefert der Zelle die genetische Information.