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脂肪酸的生物合成，植物中是在葉綠體及前質體中進行，合成4～16碳及16碳以上的飽和脂肪酸。動物是在胞液中進行，只合成16碳飽和脂肪酸，長于16碳的脂肪酸是在內質網或線粒體中合成。就胞液中16碳飽和脂肪酸的合成過程來看，與β－氧化過程有相似之處，但是合成過程不是β-氧化過程的簡單的逆轉。
脂肪酸合成和脂肪酸β-氧化的異同可歸納如下：
①兩種途徑發生的場所不同，β-氧化主要在線粒體中進行，飽和脂肪酸從頭合成在胞液中進行；
②兩種途徑都有一個中間體與載體相連，脂肪酸合成為ACP，β-氧化為CoA；
③在兩種途徑都有4步反應，脂肪酸合成是縮合，還原，脫水和還原，脂肪酸β－氧化是脫氫，加水，再脫氫和硫解。雖然從化學途徑二者互為逆反應。但他們的反應歷程不同，所用的輔助因子也不同；
④兩種途徑都有原料轉運機制，在脂肪酸合成中，有三羧酸轉運機制將乙酰CoA從線粒體轉運到細胞漿，在降解中，有肉堿載體系統將脂酰CoA從細胞漿轉運到線粒體；
⑤兩種途徑都以脂肪酸鏈的逐次輪番的變化為特色，在脂肪酸合成中，脂肪酸鏈獲得2碳單位而成功延伸，在降解中則是以乙酰CoA形式的2碳單位離去，以實現脂肪酸鏈的縮短；
⑥脂肪酸合成時，是以分子的甲基一端開始到羧基端為止，降解則是相反的方向，羧基的離去為第一步。
⑦羥酯基中間體在脂肪酸合成中是D-構型，但是在降解中為L-構型；
⑧脂肪酸合成由還原途徑構成，需要NADPH參與，脂肪酸分解由氧化途徑構成，需要FAD和NAD+的參與；
⑨在動物體中，脂肪酸合酶是一條多肽鏈構成的多功能酶，而脂肪酸的分解是由多種酶協同催化的。
⑩β-氧化除起始活化消耗能量外，是一個產生大量能量的過程。飽和脂肪酸從頭合成是一個消耗大量能量的過程。
以上是胞液中脂肪酸合成過程和在線粒體中β-氧化作用的重要異同之處。在線粒體中，脂肪酸的合成反應是β-氧化反應的逆過程