Los aminoácidos que sobrepasan las necesidades metabólicas para sintetizar las proteínas no pueden almacenarse y tampoco pueden excretarse sin más. Por esta razón, los aminoácidos excedentes se utilizan como metabolitos para obtener energía o obtener metabolitos de otras rutas metabólicas.

• a) Eliminación del grupo amino: Se diferencian 2 etapas: transaminación y desaminación oxidativa.
  • Transaminación: consiste en transferir el grupo amino desde un aminoácido a un cetoácido (-cetoglutárico) que se transforma en un aminoácido (ácido glutámico). Esta reacción esta catalizada por las transaminasas. De esta manera, se recogen los grupos aminos de distintos aminoácidos en un sólo aminoácido, el ácido glutámico.
  • Desaminación oxidativa: a continuación, el ácido glutámico, por acción de la glutamato deshidrogenasa, sufre una oxidación; los hidrógenos son recogidos por el NAD⁺ o NADP⁺, que se reducen, y se libera el grupo amino en forma de amoniaco (NH4+), regenerándose al -cetoglutárico que podrá ser utilizado en nuevas transaminaciones. En los vertebrados terrestres el amonio ingresa en el ciclo de la urea, forma menos tóxica en la que es expulsada esta molécula disuelta en agua (orina).

• b) Oxidación del esqueleto carbonado: Los esqueletos carbonados de los 20 aminoácidos, que quedan como resto cuando se elimina el grupo amino, se degradan siguiendo rutas específicas. Mediante estas rutas catabólicas diferentes se obtienen: pirúvico, acetil-CoA u otros intermediarios del ciclo de Krebs. Estos compuestos pueden oxidarse completamente dando CO₂ y H₂O, o utilizarse para la síntesis de glucosa y ácidos grasos que posteriormente serán utilizados como combustibles.