Betaoxidation är en metabolisk process där fettsyror bryts ner till acetyl-CoA. Det finns fyra reaktioner i processen, och dessa reaktioner upprepas tills hela fettsyrakedjan har omvandlats till individuella acetyl-CoA-molekyler. Var och en av dessa molekyler bearbetas sedan för energi. Denna process sker i cellens mitokondrier.
Molekylerna som är involverade i beta-oxidation inkluderar fettsyrakedjan och koenzym A. Koenzym A reagerar med fettsyrakedjan för att producera fettacyl-CoA. Fettsyrakedjan är nu aktiverad och redo att bearbetas.
Betaoxidation regleras av malonyl-CoA. Detta är ett enzym som förhindrar fettacyl-CoA från att komma in i mitokondrierna. Genom att kontrollera molekylerna som transporterar fettacyl-coA in i mitokondrierna kan betaoxidation initieras eller stoppas. När det finns ett behov av mer energi kommer malonyl-CoA vanligtvis att tillåta fettacyl-CoA att transporteras in i mitokondrierna. Molekylen som malonyl-CoA riktar sig till kallas karnitinacyltranferas.
Den första reaktionen av beta-oxidation använder enzymet acyl-CoA-dehydrogenas. Detta består faktiskt av tre enzymer som är inbäddade i mitokondriella matrisen och var och en har en FAD-molekyl. Enzymerna oxiderar den aktiverade fettsyrakedjan, medan FAD reduceras. Detta innebär att en vätemolekyl överförs till FAD för att producera FADH2.
Efteråt sker en annan reaktion som katalyseras av enzymet enoyl-CoA-hydratas. I denna reaktion tillsätts vatten till fettsyrakedjan för att producera hydroacyl-CoA. Detta är den andra reaktionen av beta-oxidation.
Den tredje reaktionen involverar enzymet L-hydroxyacyl-CoA-dehydrogenas. Den innehåller NAD+ koenzym. I detta steg produceras ett beta-ketoacyl-CoA-derivat från oxidationen av hydroacyl-CoA. Under processen omvandlas NAD+ till NADH.
I det sista steget av denna process är tiolas det enzym som används. Det skär beta-ketoacyl-CoA till en acetyl-CoA-molekyl och en fettsyrakedja som reduceras med två kol. Acetyl-CoA-molekylen är slutprodukten av betaoxidation, och den återstående fettsyrakedjan genomgår samma fyra reaktioner igen. Processen kommer att upprepas tills de två sista produkterna är två acetyl-CoA-molekyler.
För omättade fettsyror, dvs fettsyror med en enkel dubbelbindning, sker betaoxidation normalt tills enzymerna når dubbelbindningen. Enoyl-CoA-isomeras omvandlar sedan dubbelbindningen från cis till trans, och betaoxidationen fortsätter. Cis och trans beskriver orienteringen av dubbelbindningen.