La bêta-oxydation est un processus métabolique par lequel les acides gras sont décomposés en acétyl-CoA. Il y a quatre réactions dans le processus, et ces réactions se répètent jusqu’à ce que toute la chaîne d’acide gras ait été convertie en molécules individuelles d’acétyl-CoA. Chacune de ces molécules est ensuite transformée en énergie. Ce processus se produit dans les mitochondries de la cellule.
Les molécules impliquées dans la bêta-oxydation comprennent la chaîne d’acides gras et la coenzyme A. La coenzyme A réagit avec la chaîne d’acides gras pour produire de l’acyl-CoA gras. La chaîne d’acides gras est maintenant activée et prête à être traitée.
La bêta-oxydation est régulée par le malonyl-CoA. C’est une enzyme qui empêche l’acyl-CoA gras d’entrer dans les mitochondries. En contrôlant les molécules qui transportent l’acyl-coA gras dans les mitochondries, la bêta-oxydation peut être initiée ou arrêtée. Lorsqu’il y a un besoin de plus d’énergie, le malonyl-CoA permettra généralement à l’acyl-CoA gras d’être transporté dans les mitochondries. La molécule ciblée par le malonyl-CoA est appelée carnitine acyltransférase.
La première réaction de bêta-oxydation utilise l’enzyme acyl-CoA déshydrogénase. Celui-ci est en fait composé de trois enzymes qui sont intégrées dans la matrice mitochondriale et chacune possède une molécule FAD. Les enzymes oxydent la chaîne d’acides gras activée, tandis que le FAD est réduit. Cela signifie qu’une molécule d’hydrogène est transférée à FAD pour produire FADH2.
Ensuite, une autre réaction a lieu qui est catalysée par l’enzyme énoyl-CoA hydratase. Dans cette réaction, de l’eau est ajoutée à la chaîne d’acides gras pour produire de l’hydroacyl-CoA. C’est la deuxième réaction de bêta-oxydation.
La troisième réaction implique l’enzyme L-hydroxyacyl-CoA déshydrogénase. Il contient le coenzyme NAD+. Dans cette étape, un dérivé bêta-cétoacyl-CoA est produit à partir de l’oxydation de l’hydroacyl-CoA. Au cours du processus, le NAD+ est converti en NADH.
Dans la dernière étape de ce processus, la thiolase est l’enzyme qui est utilisée. Il coupe le bêta-cétoacyl-CoA en une molécule d’acétyl-CoA et une chaîne d’acide gras qui est réduite de deux carbones. La molécule d’acétyl-CoA est le produit final de la bêta-oxydation et la chaîne d’acides gras restante subit à nouveau les quatre mêmes réactions. Le processus se répétera jusqu’à ce que les deux produits finaux soient deux molécules d’acétyl-CoA.
Pour les acides gras insaturés, c’est-à-dire les acides gras avec une seule double liaison, la bêta-oxydation se produit normalement jusqu’à ce que les enzymes atteignent la double liaison. L’énoyl-CoA isomérase convertit ensuite la double liaison de cis en trans et l’oxydation bêta se poursuit. Cis et trans décrivent l’orientation de la double liaison.