Synteza kwasów tłuszczowych (lipogeneza), to proces wytwarzania długołańcuchowych kwasów tłuszczowych. Odbywa się w cytoplazmie komórek wątroby i tkanki tłuszczowej. Podstawowym budulcem w procesie syntezy kwasów tłuszczowych jest grupa acetylowa transportowana przez koenzym A w formie acetylo-CoA. Jest on wytwarzany w mitochondriach z rozkładu kwasów tłuszczowych, glukozy lub aminokwasów. Następnie jest przenoszone do cytozolu.

W lipohenezie można wyróżnić kilka etapów.

1. W pierwszym etapie lipogenezy acetylo-CoA jest karboksylowany do malonylo-CoA. Ta reakcja jest katalizowana przez karboksylazę acetylo-CoA, która wymaga biotyny jako kofaktora.

2. Malonylo-CoA jest substratem do dalszych reakcji syntezy kwasów tłuszczowych. Acetylo-CoA jest transferowany na malonylo-CoA za pośrednictwem enzymu syntetazy acetylo-CoA (ACAS). W rezultacie powstaje acetylo-malonylo-CoA.

3. Następnie, przy udziale kompleksu enzymatycznego syntazy kwasów tłuszczowych, acetylo-malonylo-CoA jest poddawany cyklicznym reakcjom, które powodują wydłużanie syntezowanego łańcucha o kolejne dwuwęglowe fragmenty acetylowe.

4. W wyniku kolejnych reakcji kondensacji, redukcji, dehydratacji i redukcji powstają różne produkty pośrednie, a łańcuch kwasów tłuszczowych stopniowo się wydłuża.

5. Po kilku cyklach reakcji syntezy kwasów tłuszczowych końcowa cząsteczka kwasu tłuszczowego jest oddzielana od koenzymu A przez tioesterazę. Otrzymany kwas tłuszczowy jest następnie esterowany z glicerolem, tworząc trójglicerydy (TAG), które są głównym magazynem tłuszczu w organizmach.

Cały proces lipogenezy wymaga dostarczenia energii w postaci ATP i reduktantów w postaci NADPH, które są wytwarzane przez szlaki metaboliczne, takie jak glikoliza, cykl Krebsa i szlak pentozofosforanowy.

Synteza kwasów tłuszczowych odgrywa ważną rolę w organizmach, zapewniając rezerwę energetyczną w postaci tłuszczu. Nadmiar glukozy i innych związków węglowodanowych może być przekształcany w kwasy tłuszczowe i magazynowany w formie TAG w tkance tłuszczowej. Lipogeneza jest również istotna w produkcji lipidów niezbędnych do budowy błon komórkowych i biosyntezy różnych lipidów, takich jak hormony steroidowe.