嘧啶核苷酸的从头合成与嘌呤不同，先合成游离嘧啶环再与核糖-5-磷酸连接。第一步由氨甲酰磷酸合成酶II（CPS-II）催化[[C5：谷氨酰胺（Gln，glutamine）]]与CO₂和ATP反应生成氨甲酰磷酸，这是该途径的限速步骤。氨甲酰磷酸与[[C4：天冬氨酸（Asp，aspartate）]]缩合为N-氨甲酰天冬氨酸，经环化、氧化生成乳清酸（OA）。乳清酸与PRPP结合形成乳清苷酸（OMP），再经脱羧生成尿苷酸（UMP）。UMP经磷酸化生成UDP、UTP，后者由CTP合成酶氨基化为[[CTP：三磷酸胞苷]]。CPS-II受UTP反馈抑制、PRPP和ATP激活，确保嘧啶核苷酸供需平衡。
参考资料
• Lehninger Principles of Biochemistry, Pyrimidine Biosynthesis
• Nelson & Cox, Chapter 22