结构生物化学/有机化学/核酸（DNA）
脱氧核糖核酸 (DNA) 和 核糖核酸 (RNA) 是两种类型的 核酸。的结构 DNA 不同于 RNA 只是因为 DNA 分子在糖环的 2' 碳原子上没有羟基。缺少的羟基使 DNA 免受水解，使其比 RNA 的核糖糖更稳定。
核酸中的糖通过一个磷酸二酯键连接在一起，该键位于一个 糖 的 3' 碳和另一个糖的 5' 碳之间。
该 磷酸二酯键 带有负电荷，以排斥氢氧根离子的亲核攻击，并且不易受水解攻击。这种负电荷以及 DNA 的 2' 碳上没有羟基，使 DNA 分子比 RNA 分子更稳定，这可以解释为什么 DNA 是所有细胞的遗传信息载体。
由磷酸二酯键构成的糖链构成了 核酸 的骨架。每种核酸的骨架都是相同的，但每种糖可以包含四种不同的碱基之一。其中两种碱基，(A)腺嘌呤 和 鸟嘌呤 (G)，是 嘌呤 的衍生物。另外两种碱基，胞嘧啶 (C) 和 胸腺嘧啶 (T) 是 嘧啶 的衍生物。
核糖与脱氧核糖不同，它含有一个叫做 尿嘧啶 (U) 的碱基，而不是 胸腺嘧啶 (T)。胸腺嘧啶在 5-碳原子上有一个额外的甲基，使其略微不同于尿嘧啶。
核苷是糖和碱基的结合体。
在 DNA 中的核苷被称为脱氧腺苷、脱氧鸟苷、脱氧胞苷和胸腺嘧啶核苷，而 RNA 中的核苷被称为腺苷、鸟苷、胞苷和尿苷。如果碱基是嘌呤，则 N-9（氮）与糖的 C-1'（碳）键合。如果碱基是嘧啶，则 N-1 与糖的 C-1' 键合。
核苷酸是通过酯键与一个或多个磷酸基团连接的核苷。因此，它包含糖、碱基和磷酸盐。核苷酸是形成 DNA 和 RNA 链的单体。
大多数核苷酸是通过将磷酸基团连接到糖的 C-5' 来形成的。但是，一些核苷酸也是通过将磷酸基团连接到糖的 C-3' 来形成的。构成 DNA 的四种核苷酸被称为脱氧腺苷酸、脱氧鸟苷酸、脱氧胞苷酸和胸腺嘧啶核苷酸。
一个 DNA 链具有极性。链的一端将有一个游离的 5' OH 基团。另一端将有一个游离的 3' OH 基团。按照惯例，DNA 链的碱基序列从 5' 端到 3' 端书写。
的的三维结构 DNA 是一个双螺旋。这两个螺旋围绕着一个共同的轴线盘绕，并且它们朝相反的方向运行。螺旋的亲水骨架构成螺旋的外侧，而疏水的碱基构成螺旋的内侧。DNA 的螺旋结构通过 氢键 稳定，氢键存在于互补碱基对之间。嘌呤比嘧啶大，因此为了具有规则结构，碱基对在嘌呤和嘧啶之间形成。DNA 的碱基对是腺嘌呤 (A) 与胸腺嘧啶 (T) 和鸟嘌呤 (G) 与胞嘧啶 (C)。在 RNA 中，胸腺嘧啶被尿嘧啶 (U) 取代。DNA 结构通过 范德华力 进一步稳定，范德华力存在于碱基对堆叠和骨架糖的刚性五元环结构之间。
RNA 是核酸，其单链螺旋结构由含氮碱基、核糖糖和磷酸基团的核苷酸构成；构成 RNA 的碱基是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶，其中嘧啶碱基的 1' 氮和嘌呤碱基的 9' 氮通过糖苷键与戊糖的 1' 碳键合；腺嘌呤和尿嘧啶的碱基对分别与胞嘧啶和鸟嘌呤氢键连接；核糖是戊糖，其碳原子从 1' 到 5' 编号，并且在 2' 碳上有一个羟基；核糖糖的 3' 和 5' 碳通过磷酸二酯键与磷酸基团键合；更重要的是，该结构为 A 型几何形状，其结构为宽而薄的主沟和扁平而宽的次沟，该结构可以自我折叠形成二级结构，如 tRNA 和 rRNA，二级结构通过氢键、环域和金属离子（如 Mg 2+）稳定，形成特定的三级形式。
| 名称 | 缩写 | 结构 | 分类 | 存在于 |
|---|---|---|---|---|
胞嘧啶 |
C |
 |
嘧啶 | DNA，RNA |
胸腺嘧啶 |
T |
 |
嘧啶 | DNA |
尿嘧啶 |
U |
 |
嘧啶 | RNA |
腺嘌呤 |
A |
 |
嘌呤 | DNA，RNA |
鸟嘌呤 |
G |
 |
嘌呤 | DNA，RNA |
Berg, Jeremy; Tymoczko, John; Stryer, Lubert. 生物化学，第 6 版。W.H. Freeman and Company. 2007.