Biosynteesi on elävissä eliöissä tapahtuva biokemiallinen tapahtuma, jossa uusia yhdisteitä syntyy yksinkertaisemmista lähtöaineista. Biosynteesireaktiot ovat usein entsyymien nopeuttamia ja tarvitsevat yleensä energiaa. Käytännössä kaikki elävien eliöiden sisältämä eloperäinen aines on biosynteesin tulosta.

Biosynteesin lähtöaineita kutsutaan esiasteiksi eli prekursoreiksi ja reaktioiden sarjaa biosynteesiketjuksi. Biosynteesin lähtöaineina olevia rasva-aineita ovat steroidit, glykolipidit, sfingolipidit ja terpeenit.^[1] Lähtöaineina toimivia aineita ovat myös hiilihydraatit, joista monet ovat sokereita, jotka toimivat energian varastoinnissa ja esimerkiksi verisoluissa.^[2] Lähtöaineita ovat myös proteiinit, joihin kuuluu polypeptidejä ja aminohappoja.^[3] Joissakin biosynteesiketjuissa ovat osallisina peptidit, joiden toiminta perustuu fysikaalisiin ilmiöihin. Näitä ovat esimerkiksi aivolisäkkeessä muodostuvat endorfiinit.^[4] Biosynteesiin vaikuttavat ja sen kanssa toimivat yhdessä monet kemiallisfysikaaliset ilmiöt, diffuusio, osmoosi ja nestejännitys. Näitä tapahtuu esimerkiksi veden imeytyessä soluun tai veden poistuessa solusta, jolloin voi seurauksena olla solukkojännitys, plasmolyysi, deplasmolyysi tai muuta vastaavaa.^[5]

Yhteyttäminen on yksi esimerkki biosynteesistä. Fotosynteesissä esiasteina toimivat hiilidioksidi ja vesi ja tarvittava energia saadaan auringonvalosta. Biosynteesin tuloksena syntyy rypälesokeria ja happea. Myös proteiinisynteesi, jossa syntyy uusia DNA-ketjuja, on biosynteesi. Proteeinisynteesissä tuman sisällä olevat RNA-molekyylit toimivat entsyymeinä.^[6]

Biosynteesissä tapahtuvissa reaktioissa entsyymit toimivat katalyytteinä, eli ne nopeuttavat reaktioita. Muut entsyymit kuin RNA-molekyylit ovat proteiineja. Entsyymien katalysoimiin reaktioihin perustuu esimerkiksi sydämen toiminta, hengitys ja aineenvaihdunta. Ihmisen kehossa toimivia entsyymejä on 5000.^[7] Entsyymit vaikuttavat solujen toimintaan. Entsyymien katalysoimia kemiallisia reaktioita ovat esimerkiksi tärkkelyksen hajoaminen glukoosiksi sekä glukoosin sitoutuminen tärkkelykseksi. Niiden toiminta perustuu kemiallisen reaktion energian tarpeen vähentämiseen. Entsyymi muodostaa substraatin kanssa sidoksen, joka muodostuu yleensä otolliseen kohtaan. Tämä sidos ei ole kovalenttinen.^[8] Substraatit puolestaan ovat väliaineita tai aineita, joissa biosynteesiin kuuluvat reaktiot tapahtuvat.^[9] Joskus tapahtuu inhibitaatio, jolloin jokin aine on inhibiittori ja entsyymin toiminta estyy. Tällöin inhibiittori tekee entsyymin toimintakyvyttömäksi. Tämä tapahtuu siten, että inhibiittori muuttaa entsyymin toiminnallisen osan rakennetta. Joskus entsyymit palautuvat ennalleen inhibiittorin vaikutuksesta, mutta eivät läheskään aina^[10]

Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta Biosynteesi.

• Tieteen termipankki: Biosynteesi