β-氧化是脂肪酸分解代謝的主要途徑，將長鏈脂肪酸逐步剪短，最終生成乙醯CoA。這個過程主要發生在粒線體基質中，利用粒線體內豐富的酶系統和輔酶。 **A. 細胞質（cytosol）** - 錯誤。細胞質中進行的是脂肪酸的活化作用，將脂肪酸轉化為脂肪醯CoA，但β-氧化本身不在此處進行。 **B. 細胞核（nucleus）** - 錯誤。細胞核主要進行遺傳信息的複製和轉錄，與脂肪酸氧化代謝無關。 **C. 粒線體外膜（mitochondrial outer membrane）** - 錯誤。外膜具有通透性，含有肉鹼棕櫚酰轉移酶I，只負責脂肪醯CoA的運輸，不是β-氧化的場所。 **D. 粒線體基質（mitochondrial matrix）** - **正確**。β-氧化的四步反應（氧化、加水、再氧化、硫解）都由位於粒線體基質的酶催化，包括脂肪醯CoA脫氫酶、水合酶