Bêta-oxydation

La β-oxydation, communément appelée spirale de Lynen, est la principale voie métabolique de dégradation des molécules d'acides gras pour produire : d'une part de l', dont le groupe acétyle est oxydé par le cycle de Krebs et d'autre part du NADH et du , dont les électrons à haut potentiel alimentent la chaîne respiratoire. Dans les cellules eucaryotes, la β-oxydation se déroule en aérobiose dans la matrice mitochondriale, mais aussi dans d'autres organites que sont les peroxysomes et, chez les plantes, les glyoxysomes. Dans les cellules procaryotes, elle se déroule dans le cytosol. redresse=2|vignette| Transfert des groupes acyle de l'acyl-CoA du cytosol vers la matrice mitochondriale sous forme d'acylcarnitine via la carnitine-acylcarnitine translocase. Les acides gras sont dégradés dans les mitochondries sous forme d'acyl-CoA. Ces derniers se forment sous l'action d'une synthétase, qui catalyse la réaction : 120px + ATP + CoA-SH → 150px + AMP + PPi. Le pyrophosphate formé est rapidement hydrolysé dans le cytosol, ce qui déplace l'équilibre de la réaction vers la formation d'acyl-CoA. Le mécanisme réactionnel implique le passage par un intermédiaire acyladénylate. Les acides gras à chaîne courte peuvent diffuser à travers les membranes mitochondriales, de sorte que leur activation en peut être réalisée au sein de la matrice mitochondriale ; en revanche, les acides gras à chaîne plus longue doivent être activés dans le cytosol et franchir les membranes mitochondriales en utilisant la navette de la carnitine. Ils sont dans ce cas convertis en acylcarnitine par transfert du groupe acyle sur une molécule de carnitine sous l'action d'une carnitine acyltransférase de la membrane mitochondriale externe (CPTI). L'acylcarnitine peut alors pénétrer dans l'espace intermembranaire mitochondrial à travers une porine de la membrane externe, puis franchir la membrane mitochondriale interne en empruntant la carnitine-acylcarnitine translocase, qui fonctionne comme un antiport permettant d'échanger une molécule de carnitine de la matrice mitochondriale contre une molécule d'acylcarnitine de l'espace intermembranaire.