脂肪酸
脂肪酸の合成という場合、通常は炭素数16のパルミチン酸の合成、さらにパルミチン酸を起点とした各種合成経路を指す(不飽和脂肪さの合成など)。炭素数15以下の脂肪酸については統一的な生合成回路は存在しない。多くは細菌による発酵作用や、より長い炭素鎖をもつ脂肪酸のβ酸化により生成する。
パルミチン酸は、脂肪酸合成酵素(fatty acid synthase; FAS)によりアセチルCoAおよびマロニルCoAから合成される。I型およびII型の2種類(FAS IおよびFAS II)が知られており、動物や一部の菌類・細菌はFAS Iを、その他の生物はFAS IIを持つ。反応過程はどちらも同じである。まず、アセチルCoAおよびマロニルCoAはそれぞれアシルキャリアータンパク質 (acyl career protein; ACP) に結合して活性化される(アセチルACPおよびマロニルACP)。続いてアセチルACP(炭素数2)を出発物質(プライマー)として、ここにマロニルACP(炭素数3)が脱炭酸的に繰り返し縮合していく(クライゼン縮合)。反応サイクルごとに炭素数は2個ずつ増加し、最終生成物はパルミトイルACPである。生成したパルミトイルACPはチオエステラーゼによってパルミチン酸(C16)とACPに加水分解される。生成した脂肪酸は、グリセロールに結合してトリグリセリドとなって蓄積されるほか、グリセロリン脂質の生産に使用され、これは細胞膜の主要構成物質となる。細菌の場合、すみやかに細胞膜の脂質分子に組み込まれるため蓄積は起きない。炭素数16以上についても、同様に炭素鎖が2個ずつ伸長される(例えばC18ステアリン酸)。
飽和脂肪酸がエネルギー代謝に関与する一方、不飽和脂肪酸は栄養素として重要である。例えば、動物の場合リノール酸、α-リノレン酸などは自身で作り出すことができないため、外部から摂取することが必要となる必須脂肪酸(ビタミンF)である。同様に高度不飽和脂肪酸もプロスタグランジン類の原料として、新生児・乳児の中枢神経系の発育の為に必須である。