Τα λιπαρά οξέα έχουν μια όξινη ομάδα στο ένα άκρο, συνδεδεμένη με μια αλυσίδα υδρογονανθράκων που απωθεί το νερό. Είναι πολύ σημαντικά κυτταρικά συστατικά, εξυπηρετώντας δομικούς ρόλους ως συστατικά μεμβράνης, ρόλους σηματοδότησης ως ορμόνες και ως πηγές ενέργειας για την τροφοδότηση του μεταβολισμού. Οι άνθρωποι λαμβάνουν πολλούς τύπους λιπαρών οξέων από τη διατροφή τους, αλλά αρκετοί τύποι πρέπει να συντίθενται από το σώμα. Η σύνθεση λιπαρών οξέων διαμεσολαβείται στα θηλαστικά από ένα μεγάλο ζεύγος πρωτεϊνών που περιέχουν έναν αριθμό διαφορετικών ενζύμων που συνεργάζονται και είναι γνωστές ως συνθάση λιπαρών οξέων (FAS).
Αυτό το ενζυματικό σύστημα είναι πολύ περίπλοκο και πραγματοποιεί μια σειρά από διαφορετικές βιοχημικές αντιδράσεις, που οδηγούν όλες στη σύνθεση ενός λιπαρού οξέος. Η βασική αντίδραση της σύνθεσης λιπαρών οξέων είναι ο συνδυασμός μορίων που αποτελούνται από δύο μονάδες άνθρακα σε μεγαλύτερες αλυσίδες για να σχηματίσουν λιπαρά οξέα. Το λιπαρό οξύ που σχηματίζεται από τα θηλαστικά είναι η ένωση παλμιτικού οξέος μήκους 16 άνθρακα, επίσης γνωστή ως C16. Το παλμιτικό οξύ είναι κορεσμένο λιπαρό οξύ, που σημαίνει ότι δεν περιέχει διπλούς δεσμούς. Η βιοσύνθεση αυτής της ένωσης λαμβάνει χώρα στο κυτταρόλυμα και δεν υπάρχει συσχέτιση με μεμβράνες.
Η σύνθεση του παλμιτικού οξέος απαιτεί περισσότερο από τους δύο προδρόμους λιπαρών οξέων άνθρακα και τη συνθάση λιπαρών οξέων. Απαιτεί επίσης έναν συμπαράγοντα, ο οποίος είναι ένα μη πρωτεϊνικό συστατικό που σχετίζεται χαλαρά με ένα ένζυμο. Ο συμπαράγοντας CoA είναι μια ένωση που περιέχει θείο και συνοδεύει κάθε μία από τις χημικές ουσίες που χρησιμεύουν ως πηγές άνθρακα για την αλυσίδα λιπαρών οξέων. Η πηγή των δύο μονάδων άνθρακα για προσθήκη στην αυξανόμενη αλυσίδα λιπαρών οξέων είναι ο συμπαράγοντας τριών άνθρακα malonyl-CoA, ο οποίος παράγεται από την ένωση δύο άνθρακα ακετυλ-CoA.
Η συνθάση λιπαρών οξέων πρέπει πρώτα να ενεργοποιηθεί με επαφή με ακετυλ-CoA. Μετά από αυτήν την αντίδραση, το FAS επιμηκύνει διαδοχικά την εκκολαπτόμενη αλυσίδα λιπαρών οξέων χρησιμοποιώντας ομάδες άνθρακα δωρεές από μαλονυλο-CoA. Αυτή η διαδικασία απαιτεί μια σειρά διαφορετικών χημικών αντιδράσεων. Καθώς η αλυσίδα μεγαλώνει, περνάει από το ένα ένζυμο στο άλλο, μέχρι να φτάσει το τελικό του μήκος των 16 ανθράκων. Στη συνέχεια απελευθερώνεται από την πρωτεΐνη.
Υπάρχουν δύο τύποι συνθάσης λιπαρών οξέων. Το FAS Type I είναι ο τύπος θηλαστικών που παράγει μόνο παλμιτικό οξύ χρησιμοποιώντας ένα μεγάλο ζεύγος πρωτεϊνών με καθεμία να περιέχει αρκετά διαφορετικά ένζυμα. Αντίθετα, το FAS Type II χρησιμοποιείται από βακτήρια και φυτά. Αυτό το σύμπλεγμα πολλών ενζύμων έχει μεμονωμένα ένζυμα ως ξεχωριστές πρωτεΐνες που συγκεντρώνονται μαζί. Ένα σύμπλεγμα τύπου II μπορεί να δημιουργήσει επιπλέον τύπους λιπαρών οξέων, αλλά δεν είναι τόσο αποτελεσματικό όσο το θηλαστικό τύπου Ι FAS.