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脂肪酸的生物合成，植物中是在叶绿体及前质体中进行，合成4～16碳及16碳以上的饱和脂肪酸。动物是在胞液中进行，只合成16碳饱和脂肪酸，长于16碳的脂肪酸是在内质网或线粒体中合成。就胞液中16碳饱和脂肪酸的合成过程来看，与β－氧化过程有相似之处，但是合成过程不是β-氧化过程的简单的逆转。
脂肪酸合成和脂肪酸β-氧化的异同可归纳如下：
①两种途径发生的场所不同，β-氧化主要在线粒体中进行，饱和脂肪酸从头合成在胞液中进行；
②两种途径都有一个中间体与载体相连，脂肪酸合成为ACP，β-氧化为CoA；
③在两种途径都有4步反应，脂肪酸合成是缩合，还原，脱水和还原，脂肪酸β－氧化是脱氢，加水，再脱氢和硫解。虽然从化学途径二者互为逆反应。但他们的反应历程不同，所用的辅助因子也不同；
④两种途径都有原料转运机制，在脂肪酸合成中，有三羧酸转运机制将乙酰CoA从线粒体转运到细胞浆，在降解中，有肉碱载体系统将脂酰CoA从细胞浆转运到线粒体；
⑤两种途径都以脂肪酸链的逐次轮番的变化为特色，在脂肪酸合成中，脂肪酸链获得2碳单位而成功延伸，在降解中则是以乙酰CoA形式的2碳单位离去，以实现脂肪酸链的缩短；
⑥脂肪酸合成时，是以分子的甲基一端开始到羧基端为止，降解则是相反的方向，羧基的离去为第一步。
⑦羟酯基中间体在脂肪酸合成中是D-构型，但是在降解中为L-构型；
⑧脂肪酸合成由还原途径构成，需要NADPH参与，脂肪酸分解由氧化途径构成，需要FAD和NAD+的参与；
⑨在动物体中，脂肪酸合酶是一条多肽链构成的多功能酶，而脂肪酸的分解是由多种酶协同催化的。
⑩β-氧化除起始活化消耗能量外，是一个产生大量能量的过程。饱和脂肪酸从头合成是一个消耗大量能量的过程。
以上是胞液中脂肪酸合成过程和在线粒体中β-氧化作用的重要异同之处。在线粒体中，脂肪酸的合成反应是β-氧化反应的逆过程