Asam amino non-esensial dapat disintesis oleh tubuh dari metabolit intermediat dalam jalur metabolisme utama. Misalnya, asam amino alanin dapat disintesis dari piruvat melalui reaksi transaminasi yang melibatkan vitamin B6 sebagai kofaktor. Jalur sintesis ini memungkinkan tubuh untuk memproduksi asam amino non-esensial sesuai kebutuhan, bahkan ketika asupan dari makanan tidak mencukupi. Proses ini penting untuk menjaga keseimbangan nitrogen dan sintesis protein dalam tubuh.
Katabolisme asam amino melibatkan proses deaminasi, di mana gugus amina dihapus dari asam amino untuk membentuk amonia dan alfa-keto asam. Amonia kemudian diubah menjadi urea di hati melalui siklus urea dan diekskresikan melalui urin. Alfa-keto asam yang tersisa dapat memasuki berbagai jalur metabolisme, seperti glukoneogenesis atau siklus asam sitrat, untuk menghasilkan ATP dan energi. Proses ini memungkinkan tubuh untuk memanfaatkan asam amino sebagai sumber energi saat diperlukan.
Asam amino esensial tidak dapat disintesis oleh tubuh dan harus diperoleh dari makanan. Namun, beberapa asam amino esensial juga dapat disintesis dalam tubuh dari senyawa precursor dengan bantuan asam amino lain yang tersedia dalam diet. Misalnya, asam amino triptofan digunakan untuk sintesis serotonin, yang kemudian mempengaruhi suasana hati dan tidur. Jalur sintesis asam amino esensial ini penting untuk mendukung pertumbuhan, perbaikan jaringan, dan fungsi fisiologis lainnya.
Beberapa asam amino berfungsi sebagai prekursor untuk sintesis neurotransmiter dan hormon penting. Contohnya, asam amino tirosin digunakan untuk sintesis neurotransmiter dopamin, norepinefrin, dan epinefrin, yang mempengaruhi suasana hati, konsentrasi, dan respons stres. Selain itu, asam amino triptofan adalah prekursor untuk serotonin, neurotransmiter yang mempengaruhi tidur dan suasana hati. Keseimbangan asam amino yang tepat penting untuk fungsi sistem saraf dan hormonal yang sehat.