Hva skjer under oksidasjonen av fettsyrer?

Menneskekroppen er typisk avhengig av glukose, et sukker, for energi; men den kan også bruke lagrede fettsyrer som et alternativ. Oksidasjon av fettsyrer er generelt nødvendig for at de skal være en energikilde; stoffer fra leveren og bukspyttkjertelen gjør det mulig for fett eller lipider å passere fra tarmveggene til blodstrømmen. Når fettsyrer oksideres, skjer endringer typisk på atomnivå, som initieres av forskjellige enzymer. Forbindelsene må også aktiveres i cellens cytoplasma; oksidasjon kan da finne sted innenfor cellulære strukturer kalt mitokondrier.

Når det er nødvendig, begynner oksidasjonen av fettsyrer normalt når et enzym reagerer med molekylene. Et enzym kalt karnitin kan få de fete forbindelsene til å krysse over membranen i mitokondriene, der oksidasjonen skjer. Bevegelse av stoffer inn og ut av mitokondrier støttes vanligvis av karnitintransportsyklusen. Mer energi per atom produseres vanligvis enn når karbohydrater brukes til energi. Mettet fett og umettede fettsyrer oksideres vanligvis på samme måte, men tilstedeværelsen av en dobbelt atomisk binding krever typisk et ekstra enzym under oksidasjonen av fettsyrer.

Enzymer som er ansvarlige for oksidering av fettsyrer kan aktiveres av hormoner. Celler frigjør typisk fettdråper i blodet; lagrede stoffer i fettet blir brutt opp av enzymer på forhånd. Mangel på tilstrekkelig matforbruk og lang trening kan trigge kroppen til å starte disse reaksjonene. Generelt blir produktene fra enzymreaksjoner av fettsyrer flyttet inn i mitokondriene hvis cellenes energiladning er lav, mens en høy energitilstand vil hemme transport inn i strukturene. Fettmolekyler brukes ofte til å lage andre stoffer og lipider for cellemembraner i stedet.

I tillegg til energi produseres også vann under oksidasjon av fettsyrer. En reaksjon som bryter ned oksygen og en kjemisk reaksjon med Adenosine Triphosphate (ATP) kan begge forårsake dannelse av vann. Den ekstra komponenten i denne reaksjonen er ofte til fordel for dyr som lever i tørt klima eller som dvaler.

Oksidasjon av fettsyrer skjer noen ganger med høy hastighet; leveren kan deretter reagere ved å produsere energimolekyler kalt ketonlegemer. Ubalanser, som de som oppstår med diabetes, kan føre til ketoacidose, der celler ikke kan oksidere store mengder leverenergimolekyler og blod blir for surt. Den normale oksidasjonen av fettsyrer fra fisk, soyabønner og frø etterfyller normalt stoffer som kroppen ikke produserer på egen hånd.