发生的部位是细胞质基质和线粒体基质中。
脂肪酸是由一条长的烃基上附加一个羧基的化合物，溶解度一般不大，主要来源于脂肪在人体消化道内的水解。
碳原子个数为偶数的脂肪酸进入人体后，其羧基在细胞质基质中与乙酰辅酶A（乙酰CoA）结合，之后循环往复地被催化脱去乙基，产生新的乙酰CoA，直至碳原子全部脱去。
新产生的乙酰CoA大多进入线粒体基质中脱羧脱氢，进而被柠檬酸合成酶催化产生柠檬酸，参与三羧酸循环（又名Kreb循环或柠檬酸循环）。
脂肪酸β氧化过程可概括为活化、转移、β氧化及最后经三羧酸循环被彻底氧化生成CO2和H₂O并释放能量等。
β-氧化作用是指脂肪酸在β-碳原子上进行氧化，然后α-碳原子和β-碳原子之间键发生断裂。每进行一次β-氧化作用，分解出一个二碳片段，生成较原来少两个碳原子的脂肪酸。
氢的受体分别是FAD和NAD
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