Η αποικοδόμηση λιπαρών οξέων συμβαίνει όταν τα λιπαρά οξέα διαχωρίζονται προκειμένου να παραχθεί ενέργεια. Η διαδικασία τελικά σχηματίζει ακετυλο-coA και την τροφοδοτεί στον κύκλο του κιτρικού οξέος. Η όλη διαδικασία χωρίζεται σε τρία στάδια: λιπόλυση, ενεργοποίηση και βήτα-οξείδωση. Το λιπαρό οξύ διασπάται στους μεταβολίτες του για να παράγει ενέργεια και τριφωσφορική αδενοσίνη (ATP).
Υπάρχουν τόσο κορεσμένα όσο και ακόρεστα λιπαρά οξέα. Ένα ακόρεστο οξύ έχει έναν ή περισσότερους διπλούς ή τριπλούς δεσμούς μεταξύ ατόμων άνθρακα. Ένα κορεσμένο οξύ έχει μόνο απλούς δεσμούς μεταξύ των ατόμων άνθρακα.
Τα λιπαρά οξέα αποτελούν μέρος της ομάδας καρβοξυλικού οξέος και αποθηκεύονται σε λιπώδεις ιστούς. Εισέρχονται στο σώμα μέσω εντερικών τριχοειδών αγγείων ή χωνών. Η γλυκόζη και τα λιπαρά οξέα είναι οι δύο κύριες πηγές ενέργειας στο σώμα, αν και ο εγκέφαλος δεν μπορεί να επεξεργαστεί λιπαρά οξέα.
Το πρώτο στάδιο της αποικοδόμησης λιπαρών οξέων ονομάζεται λιπόλυση. Τα λιπαρά οξέα αποθηκεύονται σε κύτταρα που ονομάζονται λιποκύτταρα και πρώτα διασπώνται σε ελεύθερα λιπαρά οξέα, ώστε να μπορούν να εισέλθουν στο σύστημα του αίματος. Η λιπόλυση προκαλείται από μια σειρά ορμονών, συμπεριλαμβανομένης της νορεπινεφρίνης και της τεστοστερόνης. Εκτός από τα ελεύθερα λιπαρά οξέα, η γλυκερόλη παράγεται ως υποπροϊόν.
Η ενεργοποίηση λαμβάνει χώρα πριν από τη λήψη του λιπαρού οξέος στα μιτοχόνδρια ενός κυττάρου. Πρώτον, ένα ένζυμο που ονομάζεται Acyl-CoA Synthetase προκαλεί μια πυρηνόφιλη επίθεση στο άλφα-φωσφορικό ATP, το οποίο δημιουργεί μια ακυλική αλυσίδα συνδεδεμένη με τη μονοφωσφορική αδενοσίνη (AMP) και ένα πυροφωσφορικό. Το ένζυμο στη συνέχεια σχηματίζει έναν ενεργό θειοεστέρα δεσμό μεταξύ του συνενζύμου Α και της ακυλικής αλυσίδας. Το λιπαρό οξύ στη συνέχεια μεταφέρεται στο μιτοχόνδριο χρησιμοποιώντας το σύστημα φορέα carnitie.
Η βήτα-οξείδωση είναι η τελική φάση της αποικοδόμησης των λιπαρών οξέων και η α λαμβάνει χώρα σε τέσσερα στάδια. Πρώτον, το λιπαρό οξύ αφυδατώνεται χρησιμοποιώντας δινουκλεοτίδιο φλαβίνης αδενίνης (FAD). Δεύτερον, οι δεσμοί μεταξύ του δεύτερου και του τρίτου άνθρακα είναι ενυδατωμένοι. Τρίτον, το Νικοτιναμίδιο Αδενίνη Δινουκλεοτίδιο (NAD) χρησιμοποιείται για την οξείδωση του μορίου. Στο τελευταίο στάδιο, προστίθεται βήτα-κεροακύλιο κατά τη διάρκεια της θειόλυσης σε ένα δεύτερο μόριο CoA τοποθετημένο μεταξύ του δεύτερου και του τρίτου άνθρακα.
Το τελικό προϊόν των τριών σταδίων αποικοδόμησης λιπαρών οξέων είναι το Acetyl-CoA. Αυτό είναι ένα μόριο μεταβολισμού που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά ατόμων άνθρακα. Το μόριο στη συνέχεια τροφοδοτείται στον κύκλο του κιτρικού οξέος, ένα ουσιαστικό μέρος της παροχής ενέργειας.
Ο κύκλος του κιτρικού οξέος είναι μια σειρά χημικών αντιδράσεων που χρησιμοποιούν οξυγόνο ή προϊόντα αποικοδόμησης λιπαρών οξέων. Ολόκληρος ο κύκλος λαμβάνει χώρα εντός του μιτοχονδρίου των ευκαρυωτικών κυττάρων ή στο κυτταρόπλασμα των προκαρυωτικών. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι ένα υποπροϊόν της διαδικασίας παραγωγής ενέργειας. Τα λιπαρά οξέα περνούν από το σύστημα μία φορά, αλλά η γλυκόζη πρέπει να υποβληθεί σε επεξεργασία δύο φορές για να αποκομίσει όλη της την ενέργεια.