Primero, bajo la acción de la glutamina sintetasa, el amonio se combina con el glutamato para formar glutamina, que se encuentra en el citoplasma, los plastidios de las células de la raíz y los cloroplastos de las células de las hojas.
Luego, bajo la acción de la glutamato sintasa, utilizando NAD H y Fd reducido como donadores de electrones respectivamente, la glutamina se combina con el D-cetoglutarato para formar dos moléculas de glutamato, el amonio también puede combinarse con el D-cetoglutarato.
Finalmente, bajo la catálisis de la glutamato deshidrogenasa, el NAD(P) H se utiliza como donante de hidrógeno para reducir la glutamato deshidrogenasa que existe en las mitocondrias y los cloroplastos. El ácido glutámico y la glutamina formados por la asimilación de amoníaco pueden formar otros aminoácidos o amidas mediante transaminación en el citoplasma, cloroplastos, mitocondrias, glioxilato y peroxidasas. Por ejemplo, el ácido glutámico se combina con el oxalacetato bajo la acción de la aspartato aminotransferasa para formar ácido aspártico. Por otro ejemplo, la glutamina se puede combinar con el ácido aspártico para sintetizar asparagina y ácido glutámico bajo la catálisis de la asparagina sintasa.