right|thumb|350px|Bbeta-oksidacija mitoholndrijskih masnih kiselina i efekti nedostanka dugolančanie 3-hidroksiacil-koenzim dehidrogenaze A (LCHAD) U biohemiji i metabolizmu, beta-oksidacija je katabolički proces kojim se razlažu molekule masnih kiselina. Odvija se u citosolu prokariota i u mitohondrijama kod eukariota, za stvaranje acetil-CoA, koji ulazi u ciklus limunske kiseline i NADH i FADH2, koji su koenzimi koji se koriste u lancu transporta elektrona. Nazvana je kao tako jer beta ugljici masnih kiselina podliježu oksidaciji u karbonil grupu. Beta-oksidaciju prvenstveno olakšava mitohondrijski trifunkcijski protein, enzimski kompleks povezan sa unutrašnjom mitohondrijskm membranom, iako se vrlo dugolančane masne kiseline oksidiraju u peroksisomima .
Ukupna reakcija za jedan ciklus beta-oksidacije je:
Cn-acyl-CoA + FAD + + + CoA → Cn-2-acil-CoA + + NADH + + acetil-CoA
Aktivacija i membranski transport Slobodne masne kiseline ne mogu prodrijeti ni u jednu biološku membranu zbog svog negativnog naboja. Slobodne masne kiseline moraju proći ćelijsku membranu preko specifičnih transportnih proteina, kao što je SLC27 porodice transportnih proteina masnih kiselina. U citosolu, sljedeći procesi dovode masne kiseline u mitohondrijski matriks, tako da može doći do beta-oksidacije. Dugolančana masnokiselinska-CoA ligaza katalizira reakciju između masne kiseline sa ATP, da bi se dobio masni acil-adenilat, plus anorganski pirofosfat, koji zatim reagira sa slobodnim koenzimom A da se dobije masni acil-CoA ester i AMP. Ako masni acil-CoA ima dugačak lanac, tada se mora koristiti karnitinski šatl: Acil-CoA prenosi se na hidroksilnu grupu karnitina, pomoću karnizin palmoiltransferaze I, enzima, koji se nalazi na citosolnim stranama vanjskoj i unutrašnjoj mitohondrijdkoj membrani. Acil-karnitin prenosi se unutra pomoću karnitin-acilkarnitin translokaze, kao što se karnitin prenosi izvana. Acil-karnitin se ponovo pretvara u acil-CoA pomoću karnitin palmitoiltransferaze II, koja se nalazi na unutrašnjoj strani unutrašnje mitohondrijalne membrane. Oslobođeni karnitin se vraća u citosol, kao što se acil-karnitin prenosi u matriks. Ako masni acil-CoA sadrži kratak lanac, ove kratkolančane masne kiseline mogu jednostavno difundirati kroz unutrašnju mitohondrijsku membranu. Korak-1 Korak-2 Korak-3 Korak-4 thumb|center|250px| Dijagramska ilustracija procesa lipolize (u masnoj ćeliji) izazvane visokim razinama epinefrina i niskim nivoima insulina u krvi. Epinefrin se vezuje za beta-adrenergijski receptor u ćelijskom zidu adipocita, što uzrokuje stvaranje cAMP-a unutar ćelije. cAMP aktivira protein-kinazu, koja fosforilira i tako, zauzvrat, aktivira hormonski osjetljivu lipazu u masnoj ćeliji. Ova lipaza cijepa slobodne masne kiseline od njihovog vezivanja za glicerol u masti pohranjenoj u masnoj kapljici adipocita. Slobodne masne kiseline i glicerol se zatim oslobađaju u krv. thumb|center|250px|Dijagramska ilustracija transporta slobodnih masnih kiselina u krvi vezanih za plazma albumin, njegove difuzije kroz ćelijsku membranu pomoću proteinskog transportera i njegove aktivacije pomoću ATP, za formiranje acil-CoA u citosolu. Ilustracija je, za potrebe dijagrama, 12-ugljična masna kiselina. Većina masnih kiselina u ljudskoj plazmi ima 16 ili 18 atoma ugljika. thumb|center|250px| Dijagramska ilustracija prenosa molekula acil-CoA preko unutrašnje membrane mitohondrija pomoću karnitin-acil-CoA transferaze (CAT). Ilustrovani acilni lanac je, za potrebe dijagrama, dugačak samo 12 atoma ugljika. Većina masnih kiselina u ljudskoj plazmi ima 16 ili 18 atoma ugljika. CAT se inhibira visokim koncentracijama malonil-CoA (prvi izvršni korak u sintezi masnih kiselina) u citoplazmi. To znači da se sinteza masnih kiselina i katabolizam masnih kiselina ne mogu odvijati istovremeno ni u jednoj ćeliji. thumb|center|250px| Dijagramska ilustracija procesa beta-oksidacije molekula acil-CoA u matriksu mitohodrija. Tokom ovog procesa formira se molekula acil-CoA koja je za dva ugljika kraća nego što je bila na početku procesa. Acetil-CoA, voda i 5 ATP molekula su ostali proizvodi svakog beta-oksidativnog procesa, sve dok se cijela molekula acil-CoA ne reducira na skup acetil-CoA molekula.
Također pogledajte Metabolizam masnih kiselina Poremećaj metabolizma masnih kiselina Lipoliza Krebsov ciklus Omega-oksidacija Alfa-oksidacija
Reference
Dopunska literatura
Vanjski linkovi
Kategorija:Citologija Kategorija:Metabolički putevi Kategorija:Masne kiseline Kategorija:Ciklus limunske kiseline Kategorija:Ćelijsko disanje