结构生物化学/核酸/含氮碱基
一个 DNA 核苷酸由 3 个主要单元组成：一个5 碳单糖（脱氧核糖）、一个 磷酸盐 基团和一个含氮碱基。虽然单糖和磷酸盐基团在序列中交替出现并形成 DNA 双螺旋的骨架，但每个相邻核苷酸中的含氮碱基可能不同。DNA 中存在的四种含氮碱基是 腺嘌呤 (A)、鸟嘌呤 (G)、胞嘧啶 (C) 和 胸腺嘧啶 (T)。在 RNA 中，唯一的不同含氮碱基是 尿嘧啶 (U)（它在 DNA 中取代了 胸腺嘧啶，并且与 胸腺嘧啶 不同之处仅在于嘧啶环的碳 5 上缺少甲基）。在含氮碱基中，腺嘌呤和鸟嘌呤是嘌呤，它们是连接到咪唑基团的芳香族化合物，而胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶构成一组嘧啶，它们是单环芳香族化合物。含氮碱基具有疏水性，因此倾向于朝双螺旋的内部方向，背离周围的水环境。如果磷酸骨架位于双螺旋的内部，则会聚集过多的电荷，因此双螺旋不太可能形成。连接两个 DNA 链的含氮碱基之间的键是氢键，其中胞嘧啶和鸟嘌呤之间有 3 个氢键，腺嘌呤和胸腺嘧啶之间有 2 个氢键，而 DNA 堆叠之间的键通过范德华相互作用保持紧密接触。含氮碱基的芳香性是 DNA 在 260nm 处吸收峰值的原因。