Biosinteza masnih kiselina je proces kojim tijelo pretvara acetil-CoA i malonil-CoA u masne kiseline. Duljina procesa može ovisiti o tome je li masna kiselina koja se stvara ravnolančana ili razgranata i koliko je duga. Proces se događa izvan mitohondrija u citosolu ili citoplazmi stanice. U stvari, proces je suprotan razgradnji masnih kiselina.
Masna kiselina je karboksilna kiselina i organski spoj. Takvi organski spojevi dolaze u dva oblika: zasićeni i nezasićeni. Zasićena masna kiselina ima samo jednu elektronsku vezu između svakog od ugljikovih atoma. Nezasićena masna kiselina ima jednu ili više dvostrukih ili trostrukih veza između bilo koja dva ugljikova atoma. Masne kiseline se uzimaju iz masnog tkiva i pretvaraju u acetil-CoA kako bi se proizvela energija za stanicu kao dio ciklusa limunske kiseline.
Prvi korak biosinteze masnih kiselina je pretvaranje piruvata u acetil-CoA. Acetil-CoA je molekula koja se koristi za prijenos ugljikovih atoma u mitohondrije stanice. Važan je dio staničnog disanja. U obrnutom procesu, acetil-CoA prenosi ugljikove atome natrag iz mitohondrija. Piruvat se nalazi unutar mitohondrija.
Malonil-CoA je derivat koenzima A i nastaje tijekom biosinteze masnih kiselina kada se molekuli ugljičnog dioksida (CO2) doda molekuli acetil-CoA. Koristi se za produljenje ugljičnog lanca masne kiseline tijekom biosinteze masnih kiselina, ali se također može koristiti za transport alfa-ketoglutarata u mitohondrije i važan je element biosinteze polipeptida. Dodavanje molekule ugljičnog dioksida acetil-CoA je nepovratan proces.
Stvaranje ravnolančane masne kiseline tijekom biosinteze masnih kiselina slično je nastanku oksidacije tijekom ciklusa limunske kiseline. Molekula prolazi kroz četiri faze procesa kondenzacije, redukcije, dehidracije i redukcije. Svaki završetak ciklusa dodaje dva ugljikova atoma molekuli. Proces se kontinuirano ponavlja sve dok molekula ne postane palmitinska kiselina sa 16 ugljika. Svaku fazu procesa provodi enzim koji se zove sintaza masnih kiselina.
U slijedećoj fazi biosinteze masnih kiselina, palmitinska kiselina se pretvara u palmitil-CoA. To se radi pomoću enzimskog sustava u citoplazmi stanice. Nezasićene masne kiseline sintetiziraju enzimi masne kiseline CoA desaturaze, koji proizvode dvostruke veze. Svaka dvostruka veza se stvara u točki u lancu specifičnoj za masnu kiselinu koja se proizvodi, a svaku od tih veza proizvodi enzim specifičan za to mjesto.