Utlenianie kwasów tłuszczowych

Utlenianie kwasów tłuszczowych rozpoczyna się od ich aktywacji przez przejście w tioestry koenzymu A (acylo-CoA) przy udziale tiokinaz (ligaz) i ATP. Ponieważ proces utleniania odbywa się w mitochondriach, a aktywacja kwasów tłuszczowych o długich łańcuchach następuje w cytozolu, odpowiednie grupy acylo-CoA w reakcji katalizowanej przez acylotransferazę karnitynopalmitylową ulegają przekształceniu do acylokarnityny i dopiero w tej postaci zostają przeniesione do wnętrza mitochondriów, gdzie uwolnione acylo-CoA zostają udostępnione układowi enzymów katalizujących proces oksydacji. Proces ten składa się z 4 reakcji. Pierwszą jest odwodornienie przy udziale dehydrogenazy acylo-CoA, drugą uwodnienie pod wpływem hydratazy enoilo- CoA, trzecią ponowne odwodornienie z wytworzeniem tioestru (1-ketokwasu i redukcją NAD, czwartą rozpad (5-ketokwasu pod wpływem tiolazy (P-ketotiolazy) w reakcji z acetylo-CoA i utworzenie acetylo-CoA i acylo-CoA krótszego o 2 atomy węgla. Przeniesienie w łańcuchu oddechowym równoważników redukcyjnych pochodzących ze zredukowanego FAD i nAd prowadzi do wytworzenia w jednym cyklu 5 wysokoenergetycznych wiązań fosforanowych. Z kolei całkowite utlenienie jednej cząsteczki acetylo-CoA dostarcza 12 takich wiązań. W przeliczeniu zatem na palmitynian całkowite utlenienie tego kwasu dostarczy: (7 X 5) + (8 X 12) — 2 (wstępna aktywacja) — 129 wysokoenergetycznych wiązań fosforanowych (P) na cząsteczkę, czyli 4100 kJ/mol (980 kcal/mol); stanowi to 41% całkowitej energii uzyskiwanej ze spalenia tego kwasu tłuszczowego.