茶氨酸在茶樹體內的合成與分解的途徑。茶氨酸在茶樹體內生物合成的部位，主要是在茶樹根部。合成茶氨酸的先質是谷氨酸和乙胺，在谷氨酸－乙胺合成酶即茶氨酸合成酶的催化下，直接合成的。合成反應需要鎂離子參加，還需要有ATP提供能量。谷氨酸主要是由葉片輸送到根部的，茶氨酸全成酶系從茶苗中分離得到，并已經純化，肯定了不是谷?；D移酶，而是合成酶，排除了將谷?；D移到乙胺上的可能性。酶的專一性很強，最適pH值為7.5。
茶氨酸在根部的合成強度同土壤銨離子供應、谷氨酸與乙胺的提供程度密切相依。茶氨酸一旦上運到地上部分的分生組織，即可分解提供氮源。乙胺的碳架可部分地進入多酚類代謝，谷氨酸則參與蛋白質或再利用，以形成茶氨酸。
茶樹根部也能合成茶氨酸同系物谷氨酰甲胺，也存在于茶樹芽葉中，含量較低，能提高茶湯的甜鮮味。這種化合物的分解代謝產物是谷氨酸與甲胺；甲胺中的甲基可進入嘌呤堿代謝。
