Een reeks chemische reacties die plaatsvinden in een levend organisme en die leiden tot de productie van een specifiek molecuul. Elke reactie wordt gewoonlijk gekatalyseerd door een specifiek enzym, en het hele traject wordt gereguleerd om ervoor te zorgen dat het eindproduct op het juiste moment in de juiste hoeveelheden wordt geproduceerd. Enkele belangrijke kenmerken van biosynthetische routes zijn onder meer:

Specificiteit: Elke stap in de route wordt gekatalyseerd door een specifiek enzym, wat betekent dat de route zeer specifiek is voor het eindproduct.

Regelgeving: Het traject wordt op meerdere punten gereguleerd om ervoor te zorgen dat het eindproduct op het juiste moment in de juiste hoeveelheden wordt geproduceerd. Enkele van de meest voorkomende regelgevende mechanismen zijn:

>Beschikbaarheid van het substraat: De route kan worden gereguleerd door de beschikbaarheid van de uitgangsmaterialen voor de eerste reactie.

>Feedbackremming: Het eindproduct van de route kan een of meer van de eerdere stappen in de route remmen om overproductie te voorkomen.

>Allosterische regulatie: De activiteit van de enzymen in de route kan worden gereguleerd door de binding van andere moleculen, die de enzymen kunnen activeren of remmen.

Efficiëntie: Biosyntheseroutes zijn doorgaans zeer efficiënt, waarbij elke reactiestap wordt gekatalyseerd door een enzym dat zeer specifiek is voor zijn substraat. Dit zorgt ervoor dat het traject de minste hoeveelheid energie en hulpbronnen gebruikt om het eindproduct te produceren.

Compartimentering: Veel biosyntheseroutes zijn binnen de cel gecompartimenteerd om kruisbesmetting met andere routes te voorkomen. Dit is vooral belangrijk voor routes die toxische of schadelijke tussenproducten produceren.

De studie van biosynthetische routes is van cruciaal belang voor het begrijpen van de fundamentele biochemie van levende organismen. Het kan ook waardevolle inzichten opleveren in de ontwikkeling van nieuwe medicijnen en therapieën, evenals in de productie van biobrandstoffen en andere hernieuwbare hulpbronnen.