Fettsyreoksidasjon

Fettsyreoksidasjon, eller beta-oksidasjon av fettsyrer, er metabolismestien som bryter ned fettsyrer for å frigjøre energi. Prosessen skjer primært i mitokondriene hos de fleste vev, og i peroksisomer for svært lange fettsyrer. Fettsyreoksidasjonen gir acetyl-CoA som kan gå inn i Citrat-syklus, samt NADH og FADH2 som deltar i elektrontransportkjeden.

Før oksidasjon må fettsyren aktiveres til fettsyre-CoA, noe som krever ATP. For lange fettsyrer går transporten gjennom mitokondriemembranen via karintinshuttle: karinitinpalmitoyltransferase I (CPT I) omdanner fettsyre-CoA til acylkarintin; transport inn i mitokondrien følger; CPT II regenererer fettsyre-CoA i matrix. Hovedtrinnene i beta-oksidasjon gjentas syklisk: dehydrogenase (FADH2 dannes), hydratasjon, dehydrogenase (NADH dannes) og thiololyse, som kutter av to karbon fra kjeden som acetyl-CoA. For odd-length fettsyrer blir et propionyl-CoA ekstrahert og omdannet til succinyl-CoA og går inn i glukoneogenesen eller Citrat-syklus.

Peroksisomal beta-oksidasjon behandler svært lange fettsyrer; tidlige trinn produserer H2O2 som brytes ned av katalase. Produktene kan senere fullføres i mitochondrier.

Regulering innebærer blant annet malonyl-CoA, som hemmer CPT I, og hormonelle signaler som påvirker tilgjengeligheten av substanser og enzymaktivitet. Klinisk relevans omfatter mangler i CPTI, CPTII eller ulike acyl-CoA-dehydrogenaser (som MCAD), samt peroksisomale sykdommer; disse tilstandene kan føre til hypoglykemi, muskelsvakhet og opphopning av fett i lever. Ketogenese kan også utnytte acetyl-CoA ved faste.