维生素B5是由α-酮异戊酸和L-天冬氨酸两种物质经过四步酶促反应生成。最后在泛酸合成酶的催化下由ATP提供能量连接β-Ala和泛解酸生成维生素B5。利用E.coli泛酸缺陷型菌株证明了泛酸的生物合成途径是L-Val生物合成的分支。因此如果微生物失去合成L-Val、β-Ala或半胱氨酸的能力也将无法合成维生素B5。
虽然细胞膜对外源性维生素B5无通透性，但是在泛酸透酶的帮助下可以将细胞外的维生素B5转运到细胞内，因此高等动物可以直接利用体外已有的维生素B5。此外自然界中，在动物的体液或细胞液中也含有维生素B5的高级同系物被称为“高泛酸”。它是由泛解酸和4-氨基丁酸生成的，4-氨基丁酸主要是在Glu脱羧酶（EC 4.1.115）催化作用下由L-Glu脱羧生成。
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