Нуклеозиды - содержат азотистое основание и рибозу (β-D-рибофуранозу) или дезоксирибозу (2-дезокси-β-D-рибофуранозу). Атомы в пентозном цикле нумеруются со знаком „штрих”. Нуклеозиды - это N-гликозиды. Они образуются при взаимодействии полуацетального гидроксила пентозы и атомов гидрогена при 1 или 9-ом атоме пиримидинового или пуринового циклов, соответственно. В состав РНК входят рибонуклеозиды - уридин, цитидин, аденозин и гуанозин и многочисленные минорные нуклеозиды. В составе ДНК присутствуют дезоксинуклеозиды - дезоксицитидин, тимидин (тимидин есть только в ДНК, поэтому приставку дезокси- не добавляют), дезоксиаденозин, дезоксигуанозин. Некоторые синтетические аналоги нуклеозидов имеют противоопухолевые и противовирусные ( арабинозид аденина) свойства.

Нуклеотиды – это фосфаты нуклеозидов. Остаток фосфорной кислоты присоединен сложноэфирной связью к 5-атому рибозного или дезоксирибозного цикла, реже к 3-атому нуклеозида. В зависимости от типа пентозы различают рибонуклеотиды и дезоксирибонуклеотиды. Остаток фосфорной кислоты придает нуклеотидам кислые свойства, и они диссоциируют как двухосновная кислота.

Пиримидиновые азотистые основания находятся в двух таутомерных формах - лактимной и лактамной. В состав НК эти основания входят в лактамной форме, в которой атом водорода может замещаться на остаток рибозы или дезоксирибозы.

Азотистые основания поглощают свет в УФ части спектра при 230 нм, что используется для количественного определения НК. Некоторые синтетические производные пиримидиновых и пуриновых оснований имеют противоопухолевые и иммунодепрессивные свойства – 5-фторурацил (аналог тимина), 6- меркаптопурин (аналог аденина). Они конкурируют с нормальными азотистыми основаниями, нарушают синтез НК и тормозят размножение клеток.

Компоненты нуклеиновых кислот. Структурными единицами НК являются мононуклеотиды (нуклеотиды), которые состоят из азотистого основания, углевода и остатка фосфорной кислоты. Поэтапный гидролиз НК ведет к образованию нуклеотидов, которые далее распадаются на фосфорную кислоту и нуклеозид, а последний - на азотистое основание и пентозу. Основная цепь НК состоит из многочисленных звеньев фосфорной кислоты и углевода, а азотистые основания играют роль боковых групп. Азотистые основания являются производными пиримидинового и пуринового гетероциклов. К пиримидиновым АО относятся урацил, тимин и цитозин, а к пуриновым – аденин и гуанин. В НК есть и минорные основания – метилированные или гидроксилированные производные (5-метилцитозин, 5-оксиметилцитозин, 5-оксиметилурацил, 7- метилгуанин, и т.д.).

Впервые соединения кислой природы, содержащие азот и фосфор, были выделены швейцарским химиком Фридрихом Мишером (в 1869г.) из ядер клеток гноя хирургических повязок, а позже из спермы лосося. В 1889 г. Рихард Альтман назвал эти вещества нуклеиновыми кислотами. В 1879–1888 г. Альбрехт Коссель нашел в составе НК пиримидиновые, а Эмиль Фишер - пуриновые азотистые основания. Фашель Левин обнаружил в составе НК рибозу и дезоксирибозу, а Джон Гулланд (1947г.) установил наличие водородных связей в молекуле ДНК. Фредерик Гриффит (1926г.) заметил, что внесение убитых патогенных пневмококков в культуру непатогенных превращает непатогенные микроорганизмы в патогенные. Он сделал вывод, что в убитых патогенных пневмококках содержится фактор, который передается непатогенным микробам и делает их способными вызывать пневмонию у мышей (вирулентными). В 1943–1944г. Оствальд Евери доказал, что этим фактором является ДНК. Альфред Херши (1952г.) определил, что именно ДНК является носителем наследственной информации. Установлено, что при заражении клеток E.сoli бактериофагом в клетку попадает лишь ДНК. В 1949–1953 годах Эрвин Чаргафф (родом из Черновиц, Украина) установил соотношение между пуриновыми и пиримидиновыми азотистыми основаниями в НК (правила Чаргаффа). В 1953 р. Уотсон и Крик расшифровали вторичную структуру ДНК, которая представлена двойной спиралью. Эта модель объяснила механизм репликации ДНК. Артур Корнберг (1956г.) открыл фермент ДНК-полимеразу. В 1961–1964 годах Маршалл Ниренберг и другие ученые расшифровали генетический код. Корана (1974г.) синтезировал искусственный ген. Фредерик Сенгер (1980г.) разработал метод определения первичной структуры НК. В 1985г. в Ладыжине Винницкой области начал функционировать завод по производству генно-иженерного интерферона. В 1988 году начались работы по программе «Геном человека».