A nukleinsavak a fehérjékhez és a poliszacharidokhoz hasonlóan makromolekulák. Építőegységeiket nukleotidoknak nevezzük.

A nukleotidok az aminosavaktól és a monoszacharidoktól eltérően maguk is összetett vegyületek. Egy pentóz, egy foszforsav és egy nitrogéntartalmú szerves bázis kapcsolódik össze kondenzációs reakcióban.

A nukleotidok cukorkomponense legtöbbször a D-ribóz, a DNS-ben viszont 2-dezoxi-D-ribóz található. Az 1. szénatomhoz N-glikozidkötéssel kapcsolódó nitrogéntartalmú heteroaromás vegyületek a nukleinsavak esetében purin-, illetve pirimidin származékok. A foszforsav észterkötéssel az 5. szénatomhoz kapcsolódik. Így jön létre például az ATP (adenozin-trifoszfát).

Egy nukleotid általános felépítése

Az ATP

A nukleinsavak két alaptípusa a DNS és az RNS. A dezoxiribonukleinsav és a ribonukleinsav alapszerkezetében közös, hogy az alapegységekből létrejövő polinukleotid- láncban a pentóz 3. szénatomjához kapcsolódó hidroxilcsoporttal hoz létre észterkötést a következő nukleotid foszfátcsoportja.

A DNS-ben a 2-dezoxi-D-ribóz a nukleotid cukor-alkotórésze, heteroaromás bázisként pedig adenin, guanin, timin és citozin szerepelhet. Az RNS-ben a cukorkomponens a D-ribóz, és a timint uracil helyettesíti.

A nukleotidok kapcsolódása

A nukleinsavakfajlagosságát a monoton ismétlődő cukor-foszfát-lánchoz kapcsolódó purin- és pirimidinbázisok sorrendje adja meg. Az egymást specifikus sorrendben követő bázisok kódolják a fehérjék aminosavsorrendjét.