La beta-ossidazione è un processo metabolico mediante il quale gli acidi grassi vengono scomposti in acetil-CoA. Ci sono quattro reazioni nel processo e queste reazioni si ripetono fino a quando l’intera catena di acidi grassi è stata convertita in singole molecole di acetil-CoA. Ognuna di queste molecole viene quindi elaborata per produrre energia. Questo processo avviene nei mitocondri della cellula.
Le molecole coinvolte nella beta-ossidazione includono la catena degli acidi grassi e il coenzima A. Il coenzima A reagisce con la catena degli acidi grassi per produrre acil-CoA grasso. La catena degli acidi grassi è ora attivata e pronta per essere processata.
La beta ossidazione è regolata dal malonil-CoA. Questo è un enzima che impedisce all’acil-CoA grasso di entrare nei mitocondri. Controllando le molecole che trasportano l’acil-coA grasso nei mitocondri, la beta ossidazione può essere avviata o interrotta. Quando c’è bisogno di più energia, il malonil-CoA di solito consente il trasporto dell’acil-CoA grasso nei mitocondri. La molecola che il malonil-CoA prende di mira è chiamata carnitina aciltransferasi.
La prima reazione di beta-ossidazione utilizza l’enzima acil-CoA deidrogenasi. Questo è in realtà costituito da tre enzimi che sono incorporati nella matrice mitocondriale e ciascuno ha una molecola FAD. Gli enzimi ossidano la catena degli acidi grassi attivati, mentre la FAD si riduce. Ciò significa che una molecola di idrogeno viene trasferita a FAD per produrre FADH2.
Successivamente, ha luogo un’altra reazione catalizzata dall’enzima enoil-CoA idratasi. In questa reazione, l’acqua viene aggiunta alla catena degli acidi grassi per produrre idroacil-CoA. Questa è la seconda reazione di beta-ossidazione.
La terza reazione coinvolge l’enzima L-idrossiacil-CoA deidrogenasi. Contiene il coenzima NAD+. In questa fase, dall’ossidazione dell’idroacil-CoA viene prodotto un derivato beta-chetoacil-CoA. Durante il processo, il NAD+ viene convertito in NADH.
Nell’ultima fase di questo processo, la tiolasi è l’enzima che viene utilizzato. Taglia il beta-chetoacil-CoA in una molecola di acetil-CoA e una catena di acidi grassi che viene ridotta di due atomi di carbonio. La molecola di acetil-CoA è il prodotto finale della beta ossidazione e la restante catena di acidi grassi subisce nuovamente le stesse quattro reazioni. Il processo si ripeterà fino a quando i due prodotti finali saranno due molecole di acetil-CoA.
Per gli acidi grassi insaturi, cioè acidi grassi con un singolo doppio legame, la beta ossidazione avviene normalmente finché gli enzimi non raggiungono il doppio legame. L’enoil-CoA isomerasi converte quindi il doppio legame da cis a trans e la beta ossidazione continua. Cis e trans descrivono l’orientamento del doppio legame.