A nitrogénbázisok két fő osztálya van: purinok és pirimidinek. Mindkét osztály a piridin molekulára hasonlít, és nem poláris, sík molekulák. A piridinhez hasonlóan minden egyes pirimidin egyetlen heterociklusos szerves gyűrűt jelent. A purinok egy imidazolgyűrűvel fuzionált pirimidin-gyűrűből állnak, kettős gyűrűs struktúrát képezve.
Noha sok nitrogénbázis létezik, az öt legfontosabb tudnivaló a Bázisban található bázis DNS és RNS, amelyeket energiahordozóként is használnak a biokémiai reakciók során. Ezek adenin, guanin, citozin, timin és uracil. Mindegyik bázis rendelkezik úgynevezett komplementer bázissal, amelyhez kizárólag a DNS és az RNS képződéséhez kötődik. A komplementer bázisok képezik a genetikai kód alapját.
Az adenin és a guanin purinek. Az Adenint gyakran az A nagybetű képviseli. A DNS-ben a komplementer bázis a timin. Az adenin kémiai képlete C5H5N5. Az RNS-ben az adenin kötéseket képez az uracillal.
Az adenin és a többi bázis kötődik foszfátcsoportokkal és cukor-ri-zózzal vagy 2'-dezoxiribóz-nal
nukleotidok képzésére. A nukleotidnevek hasonlóak a bázisnevekhez, de a purinek esetében a "-osin" végződésűek (például az adenin) adenozin-trifoszfátot képez) és pirimidinekre végződő "-idin" (például a citozin citidin-származékot képez trifoszfát). A nukleotidnevek meghatározzák a molekulához kötött foszfátcsoportok számát: monofoszfát, difoszfát és trifoszfát. A nukleotidok képezik a DNS és az RNS építőelemeit. A purin és a komplementer pirimidin között hidrogénkötések alakulnak ki, hogy a DNS kettős spirál alakját képezzék, vagy katalizátorként szolgáljanak a reakciókban.A guanin purin, amelyet a nagybetű képvisel. Kémiai képlete C5H5N5O. Mind a DNS-ben, mind az RNS-ben a guanin kötődik a citozinnal. A guanin által alkotott nukleotid a guanozin.
Az étrendben a purinek bőségesen vannak húskészítményekben, különösen a belső szervekből, például a májból, az agyból és a vesékből. Kisebb mennyiségű purint találtak a növényekben, mint például a borsó, a bab és a lencse.
A timint 5-metil-uracil néven is ismert. A timin a DNS-ben található pirimidin, ahol az adeninnel kötődik. A timin szimbóluma egy nagybetű T. Kémiai képlete C5H6N2O2. Megfelelő nukleotidja a timidin.
A citozint a C nagybetű képviseli. A DNS-ben és az RNS-ben guaninnal kötődik. Három hidrogénkötés alakul ki a citozin és a guanin között a Watson-Crick bázispárban, hogy DNS-t képezzenek. A citozin kémiai képlete C4H4N2O2. A citozin által alkotott nukleotid citidin.
Az uracilt metil-timinné lehet tekinteni. Az Uracilt nagybetűs U jelöli. Kémiai képlete C4H4N2O2. Ban ben nukleinsavak, az adeninnel kötött RNS-ben található. Az uracil alkotja a nukleotid uridint.
A természetben sok más nitrogénbázis található, plusz a molekulák beépülhetnek más vegyületekbe. Például a pirimidin-gyűrűk megtalálhatók a tiaminban (B1-vitamin) és a barbiturátokban, valamint a nukleotidokban. A pirimidineket néhány meteoritban is megtalálják, bár eredetük még nem ismert. A természetben található egyéb purinek közé tartozik a xantin, a teobromin és a koffein.
Az RNS-ben az uracil helyettesíti a timint, tehát az alappárosítás:
A nitrogén bázisok a a DNS kettős spirál, az egyes nukleotidok cukrokkal és foszfátokkal alkotva a molekula gerincét. Amikor egy DNS-spirál hasad, pl átírni a DNS-t, a kiegészítő bázisok minden egyes kitett félhez kapcsolódnak, így azonos példányok alakulhatnak ki. Mikor Az RNS jár mint sablon a DNS előállításához fordítás, komplementer bázisokat használunk a DNS-molekula előállítására az alapszekvencia felhasználásával.
Mivel komplementer egymással, a sejtek megközelítőleg azonos mennyiségű purint és pirimidint igényelnek. Az egyensúly fenntartása érdekében a sejtekben mind a purinek, mind a pirimidinek termelése öngátló. Amikor egy képződik, gátolja ezeknek több előállítását, és aktiválja párja előállítását.