1）从头合成：在肝细胞的胞液中，以谷氨酰胺为氮源，由氨基甲酰磷酸合成酶Ⅱ催化以生成氨基甲酰磷酸。继续在天冬氨酸氨基甲酰转移酶的催化下，氨基甲酰磷酸与天冬氨酸化合，生成氨甲酰天冬氨酸。后者再经历一系列生化反应生成了尿嘧啶核苷酸（UMP）。通过尿苷酸激酶和二磷酸核苷激酶的连续作用，UMP可生成三磷酸尿苷（UTP），在CTP合成酶催化下，UTP从谷氨酰胺接受氨基而变成三磷酸胞苷（CTP），其过程消耗1分子ATP。
2）补救合成：
（2）嘧啶核苷酸的分解：通过核苷酸酶和核苷磷酸化酶的作用，嘧啶核苷酸分别除去磷酸和核糖，产生的嘧啶碱再进一步分解。胞嘧啶脱氨基转变成尿嘧啶，继而还原成二氢尿嘧啶，并水解裂开环，最终生成NH3、CO2和β-丙氨酸。胸腺嘧啶则降解成β-氨基异丁酸，再直接随尿排出或进一步分解。嘧啶碱的降解代谢主要在肝中进行。
