Der Eiweiß- bzw. Proteinstoffwechsel
Proteine, die Baustoffe der Zellen

Die Ernährungslehre kennt drei Hauptnährstoffe: Die Fette, die Kohlenhydrate und die Proteine. Wie wichtig das Protein für den menschlichen Körper ist, erhellt sich bereits aus der Ableitung des griechischen Begriffs. "Proteuo" bedeutet soviel wie "Ich bin der Erste, ich nehme den ersten Platz ein". Und so ist es tatsächlich: Ohne Proteine könnte der Mensch nicht existieren. Sie sind die Grundlage für alle physiologischen Lebensprozesse, der wichtigste Baustoff für jede Körperzelle. Sie transportieren Fette durchs Blut und stabilisieren die Abwehrkräfte. Sie sind der Haupt-Nährstoff für den Muskelaufbau. Sie geben den Zellen ihre Form, speichern Stoffe ein und beeinflussen die Blutgerinnung. Sie sorgen für gesunde Haut, Haare und Nägel, dienen der Vitalität der Knochen, Knorpel und Organe. Eine ausgewogene Eiweiß-Ernährung schützt vor Übergewicht, hält den Blutzucker stabil und minimiert das Gicht-, Diabetes- und Herzinfarktrisiko. 

Im Proteinstoffwechsel werden sowohl Proteine zu Aminosäuren abgebaut als auch aus Aminosäuren neu gebildet – dieser Vorgang findet in allen Zellen kontinuierlich statt.
Proteine können aus den Aminosäuren Glycin, Alanin, Valin, Leucin, Isoleucin, Cystein, Methionin, Phenylalanin, Tryptophan, Prolin, Serin, Treonin, Tyrosin, Asparagin, Glutamin, Glutamat, Aspartat, Histidin, Lysin und Arginin bestehen bzw. zu diesen abgebaut werden. Der Proteinstoffwechsel ist stark von diesen Aminosäuren abhängig. Einige davon werden über die Nahrung zugeführt und sind somit essentiell, andere kann der Körper selbst herstellen.

Aminosäuren können zum Teil zur Energiegewinnung hergezogen werden, indem sie mittels Gluconeogenese in Glucose umgewandelt werden (Eiweißverzuckerung), haben als Energieträger aber längst nicht die Wichtigkeit von Kohlenhydraten und Fetten.
Ab einer Menge von ca. 100 g Eiweiß über die Nahrung kann dieses in Glucose gewandelt werden, was für sehr stark kohlenhydratempfindliche Menschen von Bedeutung ist. Menschen die Low Carb High Fat praktizieren oder sich ketogen ernähren möchten, sollten deshalb ihre Eiweißzufuhr moderat halten und nicht mehr als 20% der täglichen Kalorien aus Eiweißen beziehen.
Aus manchen Aminosäuren können auch Ketonkörper gebildet werden.

Während der Verstoffwechslung von Proteinen entsteht viel Stickstoff, der wiederum zu Ammoniak gewandelt wird. Dieser giftige Stoff wird aber schnell zu ungefährlichem Harnstoff umgewandelt und über den Urin ausgeschieden.

Der Körper eines Menschen, der regelmäßig Kohlenhydrate isst und seine Hauptenergiequelle aus stärkehaltigen Mahlzeiten bezieht, verwendet bevorzugt Zucker zur Energiegewinnung, auch wenn kein Zucker in Form von Glucose vorhanden ist.

So konnte bei Menschen schon drei Stunden nach der letzten Mahlzeit des Tages die Aminosäure Alanin nachgewiesen werden. Diese tritt als Abbauprodukt bei der Verstoffwechslung von Eiweiß zu Zucker auf. Nachts muss der Körper im Kohlenhydratstoffwechsel seinen Energiebedarf somit aus Glucose decken, den er aus Eiweiß gewinnt, das zu einem gewissen Teil auch aus der Muskelmasse stammt.
Kohlenhydratreiche Ernährung kann so indirekt auch zu schleichendem Muskelabbau im Körper führen.