脂肪酸活化是在胞液中進(jìn)行的，而催化脂肪酸氧化的酶系又存在于線粒體基質(zhì)內(nèi)，故活化的脂酰CoA 必須先進(jìn)入線粒體才能氧化，但已知長(zhǎng)鏈脂酰輔酶A是不能直接透過(guò)線粒體內(nèi)膜的，因此活化的脂酰CoA要借助肉堿(camitine)，即L-3羥-4-三甲基銨丁酸，而被轉(zhuǎn)運(yùn)入線粒體內(nèi)，在線粒體內(nèi)膜的外側(cè)及內(nèi)側(cè)分別有肉堿脂酰轉(zhuǎn)移酶I和酶Ⅱ，兩者為同工酶。位于內(nèi)膜外側(cè)的酶Ⅰ，促進(jìn)脂酰CoA轉(zhuǎn)化為脂酰肉堿，后者可借助線粒體內(nèi)膜上的轉(zhuǎn)位酶(或載體)，轉(zhuǎn)運(yùn)到內(nèi)膜內(nèi)側(cè)，然后，在酶Ⅱ催化下脂酰肉堿釋放肉堿，后又轉(zhuǎn)變?yōu)橹oA.這樣原本位于胞液的脂酰CoA穿過(guò)線粒體內(nèi)膜進(jìn)入基質(zhì)而被氧化分解。一般10個(gè)碳原子以下的活化脂肪酸不需經(jīng)此途徑轉(zhuǎn)運(yùn)，而直接通過(guò)線粒體內(nèi)膜進(jìn)行氧化。