脂肪酸合成由脂肪酸合成酶（FAS）催化，属于聚合过程。在脊椎动物中脂肪酸合成酶（FAS I型）是一种多功能聚肽，而在细菌和高等植物中（FAS型）则是多酶复合物。关于聚合过程的研究已很详尽，基本步骤是：

① 出发分子乙酸和延伸单元丙二酸分别连接到酶分子；

② 乙酸的羧基碳原子与丙二酸的甲叉基缩合，同时其自由端羧基生成CO₂脱去，产物乙酰乙酸则以硫酯键结合到酶的乙酰基载体蛋白（ACP）；

③ 乙酰乙酸的羰基还原为羟基，再通过脱水反应形成双键，经第二次还原后生成丁酸；

④ 链的增长在缩合酶上完成，另一个丙二酸分子结合到ACP。重复上述过程，直至达到所需链长后在硫酯酶的作用下被释放。

如果上述过程中第三步的还原被删去，聚合产物就会变成聚酮甲烯链，由羰基和甲烯基相间排列。这种结构是放线菌和霉菌产生的很多抗生素所共有的结构。聚酮链有折叠的倾向，而且具有高度的反应性。由于折叠（有些折叠须在酶催化下进行）的方法及链长不同，就会形成多种不同的结构。在空间和能量的作用下，有些还形成了芳香环。由于聚酮链的反应性很好，因此不稳定，很难进行分离。但是根据示踪剂实验及合成前几步反应的中间产物，还是能够分析出这类抗生素合成。

这类抗生素的典型代表是四环素、灰黄霉素和阿霉素。值得指出的是它们的起始物可能不相同，如四环素和阿霉素链增长的起始物质分别为丙二酰胺和丙酸，这是造成这类抗生素多样性的一个重要原因；多样性的另一个原因是链延伸分子的变化，当用甲基丙二酸或乙基丙二酸代替丙二酸作为链延伸分子时，就会形成带有甲基或乙基取代基的链；在上面讨论的脂肪酸合成途径中如果失去了一步还原反应或脱水反应也是抗生素多样性的重要原因，这样链上将分别含有羰基、羟基或双键。如果链上没有反应性很强的甲烯基，就不会通过简单的脱水反应形成芳环。这些抗生素的最终结构要么是线性分子、要么形成终端由酰胺键闭合（大环内酰胺）或酯键闭合（大环内酯）的大环分子。泰乐霉素和利福霉素B的生物合成途径，它们的聚酮链上经历了取代、还原等反应。

聚烯类抗生素是线性分子，由丙二酸、甲基丙二酸、乙基丙二酸单元构成，通过聚酮链上氧原子的缩合形成吡喃和呋喃环。

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