Penggunaan protein untuk membentuk protein atau asam amino tidak esensial
Bila sel membutuhkan protein tertentu, sel tersebut akan membentuknya dari asam amino yang tersedia. Bila sel membutuhkan asam amino tidak esensial tertentu untuk pembentukan protein, sel akan membuatnya dengan cara memecah asam amino lain yang tersedia dan menggabungkan gugus aminonya dengan unit-unit karbon-karbon fragmen yang berasal dari glukosa.
Penggunaan asam amino untuk membentuk ikatan-ikatan lain
Sel juga dapat membentuk ikatan-ikatan lain dari asam amino. Misalnya, asam amino tirosin merupakan prekursor pengantar saraf norepinerin dan epinefrin yang mengantarkan pesan-pesan saraf ke seluruh tubuh. Tirosin juga dapat diubah menjadi melanin, yaitu pigmen tubuh, atau menjadi tiroksin, hormon yang mengatur laju metabolisme. Triptofan merupakan prekursor pengantar saraf seretonin dan vitamin niasin.
Penggunaan asam amino sebagai energi
Walaupun fungsi utama protein adalah untuk pertumbuhan, bilamana tubuh kekurangan zat energi fungsi untuk menghasilkan energi atau untuk membentuk glukosa akan didahulukan. Bila glukosa atau asam lemak di dalam tubuh terbatas, sel terpaksa menggunakan protein untuk membentuk glukosa dan energi.
Glukosa dibutuhkan sebagai sumber energi sel-sel otak dan sistem saraf. Pemecahan protein tubuh guna memenuhi kebutuhan energi dan glukosa pada akhirnya akan menyebabkan melemahnya otot-otot. Oleh karena itu, dibutuhkan konsumsi karbohidrat dan lemak yang cukup tiap hari sehingga protein dapat digunakan sesuai fungsi utamanya, yaitu untuk pembentukan sel tubuh.
Kelebihan asam amino dalam tubuh, setelah terlebih dahulu melepas gugus NH2-nya melalui proses deaminasi, akan memasuki jalur metabolisme yang sama dengan yang digunakan oleh karbohidrat dan lipida.
Deaminase asam amino
Deaminase atau melepaskan gugus amino NH2 dari asam amino akan menghasilkan sisa berupa amonia dalam sel. Amonia yang bersifat racun masuk ke dalam peredaran darah dan dibawa ke hati. Hati akan mengubah amonia menjadi ureum yang sifat racunnya lebih rendah, dan mengembalikannya ke peredaran darah.
Ureum dikeluarkan dari tubuh melalui ginjal dan urine. Ureum diproduksi dari asam amino bebas di dalam tubuh yang tidak digunakan dan dari pemecahan protein jaringan tubuh.
Penggunaan kelebihan protein untuk pembentukan lemak
Dalam keadaan berlebihan, protein akan mengalami deaminase. Nitrogen dikeluarkan dari tubuh dan sisa-sisa ikatan karbon akan diubah menjadi lemak dan disimpan di dalam tubuh. Dengan demikian, makan protein secara berlebihan dapat menyebabkan kegemukan.
Persediaan metabolik asam amino
Di dalam tubuh tidak ada persediaan besar asam amino. Kelebihan asam amino untuk keperluan sistesis protein dan berbagai ikatan nitrogen-bukan-ikatan protein akan dimetabolisme. Akan tetapi di dalam protein sel-sel persediaan metabolik asam amino yang berada dalam keseimbangan dinamis yang dapat setiap waktu digunakan.
Perubahan protein secara terus menerus pada orang dewasa diperlukan untuk memelihara persediaan asam amino untuk memenuhi kebutuhan segera asam amino oleh berbagai sel dan jaringan guna pembentukan protein. Jaringan yang paling efektif dalam perubahan protein adalah protein plasma, mukosa saluran cerna, pankreas, hati, dan ginjal. Jaringan otot dan kulit biasanya tidak terlalu aktif.