betaoxidációt

A beta-oxidáció a zsírsavak lebontásának fő katabolikus folyamata, melynek végső terméke acetil-CoA. E folyamat a mitokondriumban zajlik, és a hosszú és közepes láncú zsírsavak teljes oxidációjához vezet. Külső megkülönböztetést jelent a peroxiszomális beta-oxidáció: nagyon hosszú láncú zsírsavaknál a kezdeti lépések egy részét peroxiszómok végzik, majd a rövidebb láncú termékek kerületek mitokondriumba jutnak, és ott fejeződik be az oxidáció.

A folyamathoz előzetes aktiváció szükséges: a citoszolban a zsírsavat acil-CoA-vá alakítják acil-CoA-szintetáz segítségével, ATP felhasználásával. Az aktivált zsírsavak karintin shuttlert igényelnek a mitokondriumba jutáshoz: a CPT1 a zsírsavacil-CoA-t acil-karnitinná alakítja, transzport révén a mátrixba kerül, ott CPT2 visszaalakitja acil-CoA-vá.

A beta-oxidációs ciklus négy lépésből áll. 1) oxidáció acil-CoA-dehidrogenáz által enoyl-CoA-vá (FADH2 keletkezik); 2) hidratáció enoyl-CoA-ról 3-hidroxiacil-CoA-ra; 3) oxidáció 3-hidroxiacil-CoA-ból 3-ketoacil-CoA-vá (NADH keletkezik); 4) tiolízis beta-ketoacil-CoA-ból acetil-CoA-t és egy rövidebb acil-CoA-t hoz létre. Ezt a ciklust addig ismétlik, amíg a zsírsav teljesen acetil-CoA-egységekre bomlik.

Például palmitoil-CoA (C16) esetén 7 ciklusból 8 acetil-CoA, 7 FADH2 és 7 NADH képződik. Az acetil-CoA a TCA-ciklusba kerül, és ATP-t termel; a FADH2 és NADH energiája is beépül. Összesen elméletben körülbelül 106 ATP nyerhető palmitát esetén, figyelembe véve az aktiválás költségét (körülbelül 2 ATP). A nyereség lánctól és a transzportfolyamatoktól függően változhat.

A beta-oxidációt szabályozza több tényező, például a malonil-CoA szint, amely gátolja a CPT1-et és így a külső mitokondriumba való belépést. Klinikai szempontból enzimbetegségek, például MCAD-defektus miatt anyagcserezavarok és hypoglykaemia léphet fel.