ไขมันเป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญอย่างหนึ่งของสิ่งมีชีวิต และไขมันในธรรมชาติส่วนใหญ่จะอยู่ในรูปของไตรเอซิลกลีเซอรอล (triacylglycerol) หรือไตรกลีเซอไรด์ (triglyceride) โดยไตรเอซิลกลีเซอรอล 1 กรัม จะให้พลังงานประมาณ 38 kJ ซึ่งให้พลังงานมากกว่าโปรตีนและคาร์โบไฮเดรตเกือบ 2 เท่า

             ก่อนที่จะเกิดการย่อย ไตรเอซิลกลีเซอรอลสามารถถูกดูดซึมได้ที่ผนังของลำไส้เล็ก ในการที่จะย่อยไตรเอซิลกลีเซอรอลนั้น ไตรเอซิลกลีเซอรอลจะต้องเปลี่ยนจากรูปที่ไม่ละลายน้ำไปเป็นรูปของไมเซลล์ (micelles) หลังจากนั้นต่อมน้ำดีจะหลั่งน้ำดีไปคลุกเคล้ากับไตรเอซิลกลีเซอรอลที่ลำไส้เล็ก ทำให้เอนไซม์ไลเปสที่ละลายในน้ำ (water – soluble lipase) ในลำใส้เล็กสามารถทำหน้าที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อเอนไซม์ไลเปสย่อยไตรเอซิลกลีเซอรอลแล้วจะได้เป็น

        มอนอเอซิลกลีเซอรอล (monoacylglycerol)
        ไดเอซิลกลีเซอรอล (diacylglycerol)
        กรดไขมันอิสระ (free fatty acids)
        กลีเซอรอล (glycerol)

         ประมาณ 95% ของพลังงานทั้งหมดของไตรเอซิลกลีเซอรอลจะยังคงอยู่ในรูปของสายโซ่ของกรดไขมัน มีเพียง 5% เท่านั้นที่จะอยู่ในรูปของกลีเซอรอล

 

การเข้าสู่วิถีไกลโคไลติกของกลีเซอรอล (entry of glycerol into the glycolytic pathway)

          1. กลีเซอรอลที่ได้จากการย่อยไตรเอซิลกลีเซอรอลโดยเอนไซม์ไลเปสจะเข้าทำปฏิกิริยาฟอสฟอริเลชันต่อ ได้เป็น L-glycerol 3-phosphate โดยมีเอนไซม์ glycerol kinase เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

          2. L-glycerol 3-phosphate ที่ได้ถูกออกซิไดซ์ด้วย NAD⁺ ได้เป็น dihydroxyacetone phosphate โดยมี glycerol -phosphate dehydrogenase เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา

          3. dihydroxyacetone phosphate ที่ได้จะถูกเปลี่ยนไอโซเมอร์ D-glyceroldehyde 3-phosphate โดยมีตัวเร่งปฏิกิริยาเป็น triose phosphate isomerase

          4. D-glyceroldehyde 3-phosphate ที่ได้ก็จะถูกออกซิไดซ์ในกระบวนการไกลโคลิซิสต่อไป

 

          ปฏิกิริยาออกซิเดชันของกรดไขมันเกิดในไมโทคอนเดรียและปฏิกิริยาออกซิเดชันเพื่อเปลี่ยนจากกรดไขมันไปเป็น CO₂ และ H₂O อย่างสมบูรณ์จะประกอบด้วย 3 ขั้นตอน คือ
  

           1. บีตา-ออกซิเดชัน (b-oxidation)
            กรดไขมันจะถูกออกซิไดซ์และเสียคาร์บอนไปในรูปของ acetyl-CoA (C-2) โดยเริ่มจากปลายโซ่ด้านที่เป็นหมู่คาร์บอกซิล ตัวอย่างเช่น กรดปาล์มิติก (palmitic acid) ซึ่งมีคาร์บอน 16 อะตอม เริ่มแรกจะเป็นการเปลี่ยนกรดปาล์มิติกให้อยู่ในรูปของ palmitoyl-CoA หลังจากนั้น palmitoyl-CoA ก็จะถูกออกซิไดซ์ถึง 7 ครั้ง โดยเริ่มจากปลายโซ่ด้านหมู่คาร์บอกซิล การออกซิไดซ์แต่ละครั้งจะเสียคาร์บอน 2 อะตอม ไปในรูปของ acetyl-CoA และการออกซิไดซ์ครั้งที่ 7 ก็จะเหลือคาร์บอน 2 อะตอมสุดท้ายอยูในรูปของ acetyl-CoA ซึ่งจากกรดปาล์มิติกจะได้ acetyl-CoA ทั้งหมด 8 โมเลกุล และในการเกิด acetyl-CoA 1 โมเลกุล จะต้องมีการกำจัด H ออกไป (dehydrogenation) ถึง 4 อะตอม

          ในส่วนของการเกิดออกซิเดชันของกรดไขมันไม่อิ่มตัวนั้น จะค่อนข้างคล้ายกับออกซิเดชันของกรดไขมันอิ่มตัว แต่จะขอไม่อธิบายในที่นี้

           2. วัฏจักรกรดซิตริก (citric acid cycle)
           acetyl-CoA จะถูกออกซิไดซ์ไปเป็น CO₂ ในวัฏจักรกรดซิตริกซึ่งเกิดขึ้นในแมทริกซ์ของไมโทคอนเดรีย โดย acetyl-CoA ที่ได้จากกรดไขมันก็จะเข้าสู่วัฏจักรกรดซิตริกเหมือนกับ acetyl-CoA ที่ได้จากกลูโคส

           3. การถ่ายโอนอิเล็กตรอนไปสู่ลูกโซ่การหายใจในไมโทคอนเดรีย
            ในสองขั้นแรกของการออกซิไดซ์กรดไขมันจะให้สารนำอิเล็กตรอน NADH และ FADH₂ ซึ่งจะนำอิเล็กตรอนไปส่งยังลูกโซ่การหายใจในไมโทคอนเดรีย โดยมี O₂ เป็นตัวรับอิเล็กตรอนตัวสุดท้าย และได้ผลิตภัณฑ์เป็น H₂O และยังมีการเกิดฟอสโฟริเลชันของ ADP ได้เป็น ATP ดังนั้น พลังงานที่ได้จากออกซิเดชันของกรดไขมันก็จะอยู่ในรูปของ ATP

       เราสามารถแบ่งการเกิดออกซิเดชันของกรดไขมันออกได้เป็นประเภทต่างๆ ดังนี้

                1. ออกซิเดชันของกรดไขมันอิ่มตัว

                2. ออกซิเดชันของกรดไขมันไม่อิ่มตัว

                3. ออกซิเดชันของกรดไขมันที่มีคาร์บอนเป็นจำนวนคี่