Beta-oxidarea este un proces metabolic prin care acizii grași sunt descompuși în acetil-CoA. Există patru reacții în proces și aceste reacții se repetă până când întregul lanț de acizi grași a fost transformat în molecule individuale de acetil-CoA. Fiecare dintre aceste molecule este apoi procesată pentru energie. Acest proces are loc în mitocondriile celulei.
Moleculele implicate în beta-oxidare includ lanțul de acizi grași și coenzima A. Coenzima A reacționează cu lanțul de acizi grași pentru a produce acil-CoA gras. Lanțul de acizi grași este acum activat și gata pentru a fi procesat.
Beta oxidarea este reglată de malonil-CoA. Aceasta este o enzimă care împiedică acil-CoA gras să intre în mitocondrii. Prin controlul moleculelor care transportă acil-coA gras în mitocondrii, oxidarea beta poate fi inițiată sau oprită. Când este nevoie de mai multă energie, malonil-CoA va permite, de obicei, acil-CoA gras să fie transportat în mitocondrii. Molecula pe care o țintește malonil-CoA se numește carnitin aciltransferază.
Prima reacție de beta-oxidare utilizează enzima acil-CoA dehidrogenaza. Acesta este de fapt alcătuit din trei enzime care sunt încorporate în matricea mitocondrială și fiecare are o moleculă FAD. Enzimele oxidează lanțul de acizi grași activat, în timp ce FAD este redus. Aceasta înseamnă că o moleculă de hidrogen este transferată în FAD pentru a produce FADH2.
Ulterior, are loc o altă reacție care este catalizată de enzima enoil-CoA-hidratază. În această reacție, se adaugă apă la lanțul de acizi grași pentru a produce hidroacil-CoA. Aceasta este a doua reacție de beta-oxidare.
A treia reacție implică enzima L-hidroxiacil-CoA dehidrogenază. Conține coenzima NAD+. În această etapă, un derivat beta-cetoacil-CoA este produs din oxidarea hidroacil-CoA. În timpul procesului, NAD+ este convertit în NADH.
În ultima etapă a acestui proces, tiolaza este enzima care este utilizată. Acesta taie beta-cetoacil-CoA într-o moleculă de acetil-CoA și un lanț de acizi grași care este redus cu doi atomi de carbon. Molecula de acetil-CoA este produsul final al oxidării beta, iar lanțul de acizi grași rămas suferă din nou aceleași patru reacții. Procesul se va repeta până când ultimele două produse sunt două molecule de acetil-CoA.
Pentru acizii grași nesaturați, adică acizii grași cu o singură legătură dublă, beta oxidarea are loc în mod normal până când enzimele ating legătura dublă. Enoil-CoA izomeraza transformă apoi legătura dublă din cis în trans, iar oxidarea beta continuă. Cis și trans descrie orientarea dublei legături.