在β-氧化过程中，长链脂肪酸需要通过特定机制才能进入线粒体。这个过程主要依赖于肉碱（也称为卡尼汀）转运系统。首先，细胞质中的脂肪酸与辅酶A结合形成脂酰-CoA。然后，在肉碱脂酰转移酶I的作用下，脂酰-CoA上的脂酰基团转移到肉碱分子上，生成脂酰肉碱。接着，脂酰肉碱通过线粒体内膜的转位蛋白（肉碱-脂酰肉碱转位酶）被转运到线粒体基质中。进入线粒体后，脂酰基团再次由肉碱转移回辅酶A形成脂酰-CoA，准备进行β-氧化过程。
这个过程中，肉碱脂酰转移酶I是关键的调控点之一，它的活性受到多种因素的影响，包括细胞内的能量状态和激素水平等。例如，在饥饿或长时间运动时，该酶的活性增加，促进脂肪酸进入线粒体进行氧化供能。
