此過程可分為活化，轉(zhuǎn)移，β-氧化共三個階段。

　　1.脂肪酸的活化

　　和葡萄糖一樣，脂肪酸參加代謝前也先要活化。其活化形式是硫酯：脂肪酰CoA，催化脂肪酸活化的酶是脂酰CoA合成酶(acyl CoA synthetase)。

　　活化后生成的脂酰CoA極性增強，易溶于水;分子中有高能鍵、性質(zhì)活潑;是酶的特異底物，與酶的親和力大，因此更容易參加反應。

　　脂酰CoA合成酶又稱硫激酶，分布在胞漿中、線粒體膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上。胞漿中的硫激酶催化

　　中短鏈脂肪酸活化;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的酶活化長鏈脂肪酸，生成脂酰CoA，然后進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)用于甘油三酯合成;而線粒體膜上的酶活化的長鏈脂酰CoA，進入線粒體進入β-氧化。

　　2.脂酰CoA進入線粒體：催化脂肪酸β-氧化的酶系在線粒體基質(zhì)中，但長鏈脂酰CoA不能自由通過線粒體內(nèi)膜，要進入線粒體基質(zhì)就需要載體轉(zhuǎn)運，這一載體就是肉毒堿(carnitine)，即3-羥-4-三甲氨基丁酸。

　　長鏈脂肪酰CoA和肉毒堿反應，生成輔酶A和脂酰肉毒堿，脂肪酰基與肉毒堿的3�擦u基通過酯鍵相連接。

　　催化此反應的酶為肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶(carnitineacyl transferase)。線粒體內(nèi)膜的內(nèi)外兩側(cè)均有此酶，系同工酶，分別稱為肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I和肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅱ。酶Ⅰ使胞漿的脂酰CoA轉(zhuǎn)化為輔酶A和脂肪酰肉毒堿，后者進入線粒體內(nèi)膜。位于線粒體內(nèi)膜內(nèi)側(cè)的酶Ⅱ又使脂肪酰肉毒堿轉(zhuǎn)化成肉毒堿和脂酰CoA，肉毒堿重新發(fā)揮其載體功能，脂酰CoA則進入線粒體基質(zhì)，成為脂肪酸β-氧化酶系的底物(圖5-10)。

　　長鏈脂酰CoA進入線粒體的速度受到肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ和酶Ⅱ的調(diào)節(jié)，酶Ⅰ受丙二酰CoA抑制，酶Ⅱ受胰島素抑制。丙二酰CoA是合成脂肪酸的原料，胰島素通過誘導乙酰CoA羧化酶的合成使丙二酰CoA濃度增加，進而抑制酶Ⅰ。可以看出胰島素對肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ和酶Ⅱ有間接或直接抑制作用。饑餓或禁食時胰島素分泌減少，肉毒堿脂酰轉(zhuǎn)移酶Ⅰ和酶Ⅱ活性增高，轉(zhuǎn)移的長鏈脂肪酸進入線粒體氧化供能。