Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, пятиуглеродного сахара (пентозы) и остатка фосфорной кислоты. В состав нуклеотида может входить одно из пяти азотистых оснований: аденин (А), гуанин (Г), цитозин (Ц), тимин (Т) или урацил (У). Аденин и гуанин относятся к пуриновым основаниям, цитозин, тимин и урацил — к пиримидиновым. Молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных цепей, соединенных между собой водородными связями. Эти связи возникают между азотистыми основаниями нуклеотидов противоположных цепей: между аденином и тимином возникают две водородные связи, а между гуанином и цитозином — три.
В клетке существует несколько видов РНК, которые различаются по величине молекул, структуре и функциям. Рибосомные РНК (рРНК) составляют 80 % всех РНК клетки. Молекулы рРНК соединяются с особыми белками и образуют рибосомы — органоиды, на которых происходит синтез белков из аминокислот. Транспортные РНК (тРНК) составляют около 15 % всех клеточных РНК. Молекулы тРНК сравнительно небольшие (в среднем состоят из 80 нуклеотидов). Все они имеют сходную пространственную конфигурацию. Благодаря формированию внутримолекулярных водородных связей молекула тРНК приобретает характерную пространственную структуру, называемую клеверным листом. Функция тРНК — перенос аминокислот к рибосомам и участие в процессе синтеза белка. Информационные, или матричные, РНК (иРНК, мРНК) наиболее разнородны по размерам и структуре. Молекулы иРНК содержат информацию о структуре определенных белков. В ходе синтеза белков на рибосомах они служат матрицами, поэтому биосинтез белка также относится к матричным процессам. Содержание иРНК составляет 3—5 % всей клеточной РНК.
