核堿基（Nucleobase）是指一類含氮堿基（nitrogenous base），在生物學(xué)上通常簡單地稱之堿基（base）。是在DNA和RNA中，起配對(duì)作用的部分。核堿基都是雜環(huán)化合物，其氮原子位于環(huán)上或取代氨基上，其中一部分（取代氨基，以及嘌呤環(huán)的1位氮、嘧啶環(huán)的3位氮）直接參與堿基配對(duì)。
常見的核堿基共有5種：胞嘧啶（縮寫C）、鳥嘌呤（G）、腺嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T，通常為DNA專有）和尿嘧啶（U，通常為RNA專有）。腺嘌呤和鳥嘌呤屬于嘌呤族（縮寫作R），它們具有雙環(huán)結(jié)構(gòu)。胞嘧啶、尿嘧啶、胸腺嘧啶屬于嘧啶族（Y），它們的環(huán)系是一個(gè)六元雜環(huán)。RNA中，尿嘧啶取代了胸腺嘧啶的位置。胸腺嘧啶比尿嘧啶多一個(gè)5位甲基，這個(gè)甲基增大了遺傳的準(zhǔn)確性。
堿基通過磷酸雙酯鍵與核糖或脫氧核糖的1位碳原子相連而形成的化合物叫核苷。核苷再與磷酸結(jié)合就形成核苷酸，磷酸基接在五碳糖的5位碳原子上。
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