A beta-oxidação é um processo metabólico pelo qual os ácidos graxos são decompostos em acetil-CoA. Há quatro reações no processo, e essas reações se repetem até que toda a cadeia do ácido graxo seja convertida em moléculas individuais de acetil-CoA. Cada uma dessas moléculas é então processada para obter energia. Este processo ocorre na mitocôndria da célula.
As moléculas envolvidas na beta-oxidação incluem a cadeia de ácido graxo e a coenzima A. A coenzima A reage com a cadeia de ácido graxo para produzir acil-CoA graxo. A cadeia de ácidos graxos agora está ativada e pronta para ser processada.
A oxidação beta é regulada por malonil-CoA. Esta é uma enzima que evita que o acil-CoA graxo entre na mitocôndria. Ao controlar as moléculas que transportam o acil-coA graxo para a mitocôndria, a oxidação beta pode ser iniciada ou interrompida. Quando há necessidade de mais energia, o malonil-CoA geralmente permite que o acil-CoA graxo seja transportado para a mitocôndria. A molécula que o malonil-CoA tem como alvo é chamada carnitina aciltranferase.
A primeira reação de beta-oxidação utiliza a enzima acil-CoA desidrogenase. Na verdade, ele é composto de três enzimas que estão incorporadas na matriz mitocondrial e cada uma tem uma molécula FAD. As enzimas oxidam a cadeia de ácidos graxos ativados, enquanto o FAD é reduzido. Isso significa que uma molécula de hidrogênio é transferida para FAD para produzir FADH2.
Posteriormente, ocorre outra reação que é catalisada pela enzima enoil-CoA hidratase. Nesta reação, água é adicionada à cadeia de ácido graxo para produzir hidroacil-CoA. Esta é a segunda reação de beta-oxidação.
A terceira reação envolve a enzima L-hidroxiacil-CoA desidrogenase. Ele contém a coenzima NAD +. Nesta etapa, um derivado beta-cetoacil-CoA é produzido a partir da oxidação do hidroacil-CoA. Durante o processo, o NAD + é convertido em NADH.
Na última etapa desse processo, a tiolase é a enzima utilizada. Ele corta o beta-cetoacil-CoA em uma molécula de acetil-CoA e uma cadeia de ácido graxo que é reduzida em dois carbonos. A molécula de acetil-CoA é o produto final da oxidação beta, e a cadeia de ácido graxo restante sofre as mesmas quatro reações novamente. O processo se repetirá até que os dois produtos finais sejam duas moléculas de acetil-CoA.
Para ácidos graxos insaturados, ou seja, ácidos graxos com uma única ligação dupla, a oxidação beta ocorre normalmente até que as enzimas atinjam a ligação dupla. A enoil-CoA isomerase então converte a ligação dupla de cis em trans, e a oxidação beta continua. Cis e trans descrevem a orientação da ligação dupla.