人體通常依賴葡萄糖(一種糖)來獲取能量;但它也可以使用儲存的脂肪酸作為替代品。當需要時,脂肪酸的氧化通常是由一種酶與分子發生反應開始的。一種叫做肉堿的酶可以使脂肪化合物穿過線粒體膜,在氧化發生的地方。物質進出線粒體的運動通常由肉堿轉運循環支持。每個原子產生的能量通常比碳水化合物用作能量時要多。飽和脂肪和不飽和脂肪酸通常以同樣的方式氧化,但存在雙原子邦德在脂肪酸氧化過程中通常需要一種額外的酶。
胰腺產生的酶能夠將脂肪酸切割成可用的小塊。負責脂肪酸氧化的酶可以被激素激活。細胞通常會將脂肪滴釋放到血液中;儲存在脂肪事先會被酶分解,缺乏足夠的食物消耗和長時間的運動會觸發身體開始這些反應一般來說,如果細胞的能量很低,脂肪酸的酶反應產物會被轉移到線粒體中,而高能量的狀態則會抑制進入結構的運輸。脂肪分子通常被用來為細胞膜制造其他物質和脂質。除了能量外,脂肪酸氧化過程中也會產生水。分解氧氣的反應和與三磷酸腺苷(ATP)的化學反應都會導致水的形成。這種反應的額外成分通常有益于生活在干燥氣候或冬眠的動物。脂肪酸氧化有時發生在速率;然后肝臟可以通過產生稱為酮體的能量分子進行反應。失衡,如糖尿病,會導致酮癥酸中毒,在這種情況下,細胞無法氧化大量的肝臟能量分子,血液變得過于酸性。魚類、大豆等的脂肪酸正常氧化,而種子通常會補充人體自身無法產生的物質。
當脂肪酸氧化率很高時,肝臟可能會產生酮體。
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