Nucleotide, Phosphorsäureester von Nucleosiden. Nach der Anzahl der Nucleosidkomponenten werden Mono-, Di-, Tri- ... Oligo- und Polynucleotide unterschieden. Riboside können einen Phosphorsäurerest in 2'-, 3'- oder 5'-Stellung, Desoxyriboside nur in 3'- oder 5'-Stellung tragen. Bei cyclischen Phosphorsäurediestern sind zwei Hydroxygruppen eines Nucleosids mit einem Phosphorsäuremolekül verestert (Cyclonucleotide). Nucleosid-bis(phosphate) enthalten zwei Phosphorsäurereste an zwei getrennten Hydroxygruppen, z. B. Adenosin-3',5'-bis(phosphat). Die 5'-Phosphate können mit Säuren Anhydride bilden. Die Anhydride mit Phosphorsäure und Pyrophosphorsäure werden als Di- oder Triphosphate bezeichnet (Adenosinphosphate). Die Anhydridbindungen sind sehr energiereich. Die Phosphatgruppen der 5'-Di- und 5'-Triphosphate der Nucleoside gehen häufig Komplexe mit bivalenten Kationen (insbesondere Mg²⁺) ein, so daß Nucleosiddi- und -triphosphate in den Zellen vorwiegend als Mg²⁺-Komplexe (z. B. MgATP^2-) vorliegen. Zu den Anhydriden gehören auch 3-Phosphoadenosin-5-phosphosulfat ("aktives Sulfat", Abk. PAPS) sowie die Nucleosid-Diphosphat-Zucker. Bei letzteren Verbindungen ist ein Nucleosid über einen Pyrophosphatrest an einen Zucker gebunden, z. B. Uridin-Diphosphat-Glucose (Abk. UDP-Glc). Bei diesen N. handelt es sich um aktivierte Formen der Zucker, die biochem. Glycosidierungen bewirken. Gemischte Anhydride von Adenosinmonophosphat mit Carbonsäuren dienen in vivo zur Übertragung von Acylresten auf Coenzym A. Zu den N. gehören ferner einige Coenzyme wie die Flavinnucleotide und die nicotinamidhaltigen Coenzyme (Nicotinamidnucleotide). Diese Coenzyme enthalten Pyrophosphatbrücken. Bei den Oligonucleotiden wird der verbindende Phosphorsäurediesterrest (3'-5'-Bindung) durch ein p oder einen Strich zwischen den Nucleosiden (Kurzform der Abk., Nucleinsäuren) symbolisiert, ein terminaler Phosphorsäurerest wird durch ein vorgesetztes (5') oder nachgestelltes (3') p gekennzeichnet, z. B. ApGpUp oder A-G-Up.

Die Nomenklatur synthetischer Polynucleotide geht aus folgenden Beispielen (nach IUPAC, IUB) hervor: Poly(A): Polymer von Adenosin-monophosphat; Poly(A-C): Polymer mit alternierenden A-C Blöcken, ein Index, Poly(A-C)_n, kann über die Anzahl der Blöcke informieren; Poly(A, C): Polymer mit statistisch verteilten Basen; Poly(A)·Poly(U): Durch Wasserstoffbrücken zwischen A und U hervorgerufene Assoziation zwischen den Polynucleotidketten Poly(A) und Poly(U). Wenn beide Polynucleotidketten nicht durch Assoziation miteinander verbunden sind, wird das Zeichen +, wenn keine Information über die Wechselwirkung zwischen den Ketten vorliegt, wird ein Komma benutzt, z. B. Poly(dC) + Poly(dT) oder Poly(A), Poly(A, U).

N. sind Bestandteile der Nucleinsäuren. Freie N. dienen in den Organismen als Energiespeicher, zur Aktivierung und den Transport, als second messenger (Cyclonucleotide) sowie als Coenzyme. Synthetische Oligo- und Polynucleotide dienen als Modellsysteme für Nucleinsäuren sowie als genetisches Material für die Gentechnologie.