Første trinn er en biotinavhengig syntese av karbamoylfosfat fra bikarbonat, glutamin og ATP katalysert av karbamoylfosfatsyntetase.
I neste trinn overføres karbamoylgruppen til aspartat og danner N-karbamoylaspartat katalysert av aspartat transkarbamylase. Deretter følger en ringdannelse til dihydroorotat etterfulgt av en oksidasjon til orotat. Fosforibosylpyrofosfat laget ved fosforylering av ribose-5-fosfat reagerer med orotat, pyrofosfat frigis, og vi har fått dannet det første nukleotidet orotidinmonofosfat. Orotidinmonofosfat dekarboksyleres til uridinmonofosfat (UMP) som deretter fosforyleres til UDP og UTP.
Cytidin trifosfat lages fra UTP ved en ATP-avhengig aminering. Figur.
