Biosintesis nukleotida adalah proses di mana nukleotida dibuat atau disintesis. Proses ini dapat terjadi baik di dalam organisme hidup, maupun di dalam laboratorium. Jika terjadi di dalam sel hidup, prosesnya terjadi di sitoplasma sel dan bukan di dalam organel tertentu. Nukleotida adalah molekul yang sangat penting dalam sel semua organisme hidup karena mereka adalah molekul yang digunakan untuk menghasilkan DNA dan RNA. Juga, nukleotida digunakan untuk membentuk molekul penyimpan energi dan molekul yang diperlukan untuk melewatkan sinyal antar sel dan antar organel di dalam sel.
Ada lima nukleotida yang berbeda; adenin, sitosin, dan guanin ditemukan dalam DNA dan RNA, timin hanya ditemukan di dalam molekul DNA, dan urasil hanya ada di RNA. Semua nukleotida memiliki struktur dasar yang serupa, yaitu basa nitrogen yang terikat pada molekul gula dan gugus fosfat. Mereka dikategorikan menjadi dua kelompok berdasarkan struktur pangkalan ini. Basa nitrogen untuk purin — adenin dan guarnin — mengandung struktur cincin ganda, sedangkan basa yang ditemukan pada pirimidin — sitosin, timin, dan urasil — hanya memiliki struktur cincin tunggal.
Dua metode yang berbeda dari biosintesis nukleotida terjadi di dalam sel. Jika nukleotida dibuat dari senyawa yang lebih sederhana, itu dianggap biosintesis nukleotida de novo. De novo adalah bahasa Latin dan pada dasarnya berarti dari awal, atau dari awal. Cara lain pembentukan nukleotida adalah melalui jalur penyelamatan. Dalam situasi ini, bagian nukleotida yang telah dipecah didaur ulang dan digunakan kembali untuk membentuk nukleotida baru.
Setiap kelompok nukleotida mengalami biosintesis nukleotida de novo secara berbeda. Dengan nukleotida pirimidin, struktur dasar terbentuk dari komponen-komponennya dan kemudian melekat pada molekul gula ribosa. Sebaliknya, nukleotida purin dibuat dengan menempelkan senyawa sederhana langsung ke molekul ribosa. Selama biosintesis penyelamatan, basa yang telah terbentuk didaur ulang dan disambungkan kembali ke unit ribosa.
Hasil biosintesis nukleotida dalam penciptaan ribonukleotida, yang merupakan nukleotida yang mengandung gula ribosa. Ribonukleotida digunakan untuk membuat untaian RNA, sedangkan DNA dibuat dari deoksiribonukleotida. Dengan demikian, semua nukleotida yang digunakan untuk DNA harus menjalani sintesis lebih lanjut.
Untuk membentuk deoksiribonukleotida dari ribonukleotida, gula ribosa kehilangan molekul oksigen, atau mengalami reaksi reduksi. Untuk mengubah urasil menjadi timin, misalnya, gugus metil tambahan ditambahkan ke nukleotida urasil. Reduksi ribonukleotida terjadi hanya setelah ribonukleotida terbentuk sempurna.