Важнейшим типом химических превращений аминокислот, протекающих с видоизменением радикалов, является переход одних аминокислот в другие, что расширяет возможности синтеза аминокислот. Например, при окислении фенилаланина образуется тирозин:
Аминокислоты, которые не были вовлечены в процессы синтеза тканевых белков или их специфических производных (например, некоторых гормонов гипофиза, щитовидной железы, надпочечников и т. п.) и оказались, таким образом, неиспользованными, подвергаются необратимым процессам распада до конечных продуктов.
Конечными продуктами распада аминокислот в организме являются: аммиак, мочевина, углекислый газ и вода. Вода поступает в общий метаболический фонд, углекислый газ беспрепятственно выводится из организма. Аммиак непосредственно или в виде солей аммония выводится в окружающую среду только у некоторых обитателей гидросферы (крабов, речных раков и др.). Для высших организмов аммиак является токсичным соединением, уже в небольших концентрациях оказывающим вредное влияние на их жизнедеятельность. В связи с этим он переводится в безвредные соединения, к числу которых принадлежат аспарагин, глутамин и мочевина.
Путь биосинтеза мочевины из углекислого газа и аммиака у животных (в печени) получил название орнитинового цикла. Заключительной реакцией в цикле биосинтеза мочевины является гидролиз аргинина на орнитин и мочевину. Суть функционирования орнитинового цикла заключается в том, что из каждых двух молекул аммиака и одной молекулы углекислого газа получается одна молекула мочевины.