脂肪酸氧化分解的限速酶是肉堿脂酰轉移酶Ⅰ。
肉堿脂酰轉移酶Ⅰ是脂肪酸氧化的限速酶，脂酰CoA進入線粒體是脂肪酸氧化的主要限速步驟。機體在饑餓、高脂低糖膳食或糖尿病時，糖利用下降而需要脂肪酸供能，此時肉堿脂酰轉移酶Ⅰ活性增加，脂肪酸氧化增加。反之，飽食后脂肪合成及丙二酰CoA增加，脂肪酸的氧化分解減弱。
概況說明：
促進脂肪酸分解的關鍵酶有激素敏感性甘油三酯脂肪酶、脂酰CoA合成酶、肉堿脂酰轉移酶I。脂肪被人體吸收后，首先在脂肪酶作用下水解，釋放游離脂肪酸和甘油。
然后脂肪酸在氧氣供應充足時經過脂肪酸活化、轉移至線粒體、β－氧化生成乙酰CoA，乙酰CoA進入三羧酸循環徹底氧化分解，釋放出大量能量。當氧氣供應不足時，部分脂肪酸可在體內轉化為酮體，當酮體在人體內大量堆積時可引起酮癥酸中毒。
人體大多數組織均能氧化脂肪酸，尤以肝、心肌、骨骼肌能力最強。餐食狀態、糖代謝等多種因素均可影響脂肪酸分解。
