Degradasi asam lemak terjadi ketika asam lemak dipisahkan untuk menghasilkan energi. Proses ini akhirnya membentuk asetil-KoA dan memasukkannya ke dalam siklus asam sitrat. Seluruh proses dipecah menjadi tiga tahap: lipolisis, aktivasi dan beta-oksidasi. Asam lemak dipecah menjadi metabolitnya untuk menghasilkan energi dan adenosin trifosfat (ATP).
Ada asam lemak jenuh dan tidak jenuh. Asam tak jenuh memiliki satu atau lebih ikatan rangkap dua atau rangkap tiga antara atom karbon. Asam jenuh hanya memiliki ikatan tunggal antara atom karbonnya.
Asam lemak merupakan bagian dari kelompok asam karboksilat dan disimpan dalam jaringan adiposa. Mereka memasuki tubuh melalui kapiler usus atau vili. Glukosa dan asam lemak adalah dua sumber energi utama dalam tubuh, meskipun otak tidak dapat memproses asam lemak.
Tahap pertama degradasi asam lemak disebut lipolisis. Asam lemak disimpan dalam sel yang disebut adiposit dan pertama-tama dipecah menjadi asam lemak bebas sehingga dapat memasuki sistem darah. Lipolisis diinduksi oleh sejumlah hormon termasuk norepinefrin dan testosteron. Selain asam lemak bebas, gliserol diproduksi sebagai produk sampingan.
Aktivasi terjadi sebelum asam lemak dibawa ke mitokondria sel. Pertama, enzim yang disebut Asil-KoA Sintetase menginduksi serangan nukleofilik pada alfa-fosfat ATP, yang menciptakan rantai asil yang terkait dengan adenosin monofosfat (AMP) dan pirofosfat. Enzim kemudian membentuk ikatan tioester teraktivasi antara Koenzim A dan rantai asil. Asam lemak kemudian diangkut ke dalam mitokondria menggunakan sistem pembawa carnitie.
Beta-oksidasi adalah fase akhir dari degradasi asam lemak dan berlangsung dalam empat tahap. Pertama, asam lemak didehidrasi menggunakan Flavin Adenine Dinucleotide (FAD). Kedua, ikatan antara karbon kedua dan ketiga terhidrasi. Ketiga, Nicotinamide Adenine Dinucleotide (NAD) digunakan untuk mengoksidasi molekul. Pada langkah terakhir, beta-keroasil ditambahkan selama tiolisis ke molekul CoA kedua yang ditempatkan di antara karbon kedua dan ketiga.
Produk akhir dari tiga tahap degradasi asam lemak adalah Asetil-KoA. Ini adalah molekul metabolisme yang digunakan untuk membawa atom karbon. Molekul tersebut kemudian dimasukkan ke dalam siklus asam sitrat, bagian penting dari pasokan energi.
Siklus asam sitrat adalah serangkaian reaksi kimia menggunakan oksigen atau produk degradasi asam lemak. Seluruh siklus terjadi di dalam mitokondria sel eukariotik atau di dalam sitoplasma prokariota. Karbon dioksida adalah produk sampingan dari proses penghasil energi. Asam lemak melewati sistem satu kali, tetapi glukosa perlu diproses dua kali untuk mendapatkan semua energinya.