Ένα ριβονουκλεοτίδιο είναι ένας πρόδρομος των δομικών στοιχείων του γενετικού υλικού, που ονομάζεται δεοξυριβονουκλεϊκό οξύ (DNA). Τα ριβονουκλεοτίδια μειώνονται, δηλαδή αφαιρούν το οξυγόνο, σε δεοξυριβονουκλεοτίδια, τα οποία χρειάζονται για να σχηματιστεί το DNA. Τα κύτταρα χρησιμοποιούν ένα ειδικό ένζυμο που ονομάζεται ριβονουκλεοτιδική αναγωγάση κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας. Αλυσίδες μορίων ριβονουκλεοτιδίου χρησιμοποιούνται από τα κύτταρα για να σχηματίσουν DNA, αλλά μεμονωμένα μόρια χρησιμοποιούνται σε πολλές άλλες κυτταρικές λειτουργίες.
Τα ριβονουκλεοτίδια έχουν ακριβώς μία φωσφορική ομάδα, ένα μόριο σακχάρου και μία νουκλεοβάση. Η νουκλεοβάση είναι ένα μόριο που περιέχει άζωτο και χρησιμοποιείται στον μεταβολισμό των κυττάρων. Ένα ριβονουκλεοτίδιο περιέχει τις ίδιες βάσεις που χρησιμοποιούνται στο DNA και έχει τη σωστή ποσότητα φωσφορικών ομάδων για να σχηματίσει τη ραχοκοκαλιά μιας έλικας DNA. Κατασκευάζονται από παρόμοια μόρια που έχουν διαφορετικό αριθμό φωσφορικών ομάδων που ονομάζονται ριβονουκλεοσίδες.
Τα κύτταρα χρησιμοποιούν ριβονουκλεοσίτες πολλών ειδών, αλλά πολύ περιορισμένους τύπους ριβονουκλεοτιδίων. Και τα δύο μόρια χρησιμοποιούνται για να σχηματίσουν άλλα μακρομόρια, όπως το ριβονουκλεϊκό οξύ (RNA). Τα μεμονωμένα μόρια κατασκευάζονται από ριβονουκλεοζίτες με ποικίλους αριθμούς φωσφορικών ομάδων και τη σωστή βάση. Αν και τα ριβονουκλεοτίδια έχουν μόνο βάσεις DNA, το RNA δομείται και με άλλους ριβονουκλεοζίτες, αρκεί οι φωσφορικές ομάδες να μειωθούν σε μία μόνο.
Με την κατάλληλη βάση, ένα ριβονουκλεοτίδιο γίνεται χρήσιμο σε άλλες κυτταρικές λειτουργίες. Αυτά τα ειδικά μονομερή, ή μεμονωμένα μόρια, χρησιμοποιούνται για κυτταρικές διεργασίες όπως η ρύθμιση. Η ρύθμιση είναι ο τρόπος με τον οποίο ένα κύτταρο εξισορροπεί την ενέργεια και τη δραστηριότητα. Ορισμένες διαδικασίες απαιτούν συγκεκριμένα ριβονουκλεοτίδια, ειδικά στον σχηματισμό DNA. Η διαδικασία δημιουργίας DNA απαιτεί ορισμένες βάσεις για να ευθυγραμμιστούν και η διαδικασία ελέγχεται από τη διαθεσιμότητα ριβονουκλεοτιδίων.
Άλλες κυτταρικές λειτουργίες χρησιμοποιούν συνήθως ένα ειδικό ριβονουκλεοτίδιο που ονομάζεται μονοφωσφορική αδενίνη. Αυτό το μονομερές χρησιμοποιείται τόσο στο σχηματισμό RNA όσο και στο DNA ως δομικό στοιχείο. Μπορεί εύκολα να μετατραπεί σε τριφωσφορική αδενίνη, η οποία είναι η κύρια πηγή ενέργειας για τα κύτταρα. Το μόριο της κυκλικής μονοφωσφορικής αδενίνης ρυθμίζει πολλές ορμόνες και στον άνθρωπο.
Οι ιατρικές χρήσεις των ριβονουκλεοτιδίων είναι πολλές. Η μονοφωσφορική αδενίνη εγχέεται για να βοηθήσει στον πόνο των νεύρων. Επιτρέπει στα ενεργειακά μονοπάτια να χρησιμοποιούν περισσότερα μονομερή, κάνοντας τα νευρικά κύτταρα να λειτουργούν καλύτερα. Αυτό το μονομερές χρησιμοποιείται επίσης για την καταπολέμηση του έρπητα ζωστήρα, που είναι μια ασθένεια που σχετίζεται με τα νεύρα. Πολλές άλλες χρήσεις ριβονουκλεοτιδίων έχουν συνεχίσει να ανακαλύπτονται.
Το ένζυμο ριβονουκλεοτιδική αναγωγάση είναι διαφορετικό για σχεδόν κάθε είδος. Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν αυτό το ένζυμο για να μελετήσουν διάφορα βακτήρια και ασθένειες. Περιορίζοντας τη λειτουργία του ενζύμου, περιορίζεται επίσης η χρήση ριβονουκλεοτιδίων σε ένα κύτταρο στόχο. Αυτή η διαταραχή μπορεί να προκαλέσει κυτταρικό θάνατο και μερικές φορές χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη νέων τεχνικών για την καταπολέμηση ασθενειών και την ανάπτυξη βακτηρίων.