Biosintezės kelias arba biosintezės kelias yra cheminių reakcijų, vykstančių, kai gyvas organizmas sukuria naują sudėtingą molekulę iš paprastesnių, mažesnių pirmtakų, aprašymas. Žodis „biosintezė“ kilęs iš dviejų šakninių žodžių: „bio“, kuris rodo, kad reakcija vyksta gyvame organizme, o ne laboratorijoje; ir „sintezė“, o tai rodo, kad paprastos pradinės medžiagos yra sujungiamos, kad susidarytų didesni produktai. Biosintezės kelias yra šių cheminių reakcijų santrauka, suskirstyta pagal kiekvieną etapą. Norint visiškai apibūdinti kelią, dažnai įtraukiama papildoma svarbi informacija, pavyzdžiui, kokie fermentai, kofermentai ir kofaktoriai naudojami kiekvienoje reakcijoje.
Ne visos gyvo organizmo naudojamos molekulės turi būti tiesiogiai susintetintos paties organizmo. Dažnai šios būtinos molekulės gaunamos iš aplinkos. Pavyzdžiui, žmonės negali sintetinti nepakeičiamų aminorūgščių, tokių kaip lizinas; Vietoj to, šios maistinės medžiagos gaunamos iš baltymų turinčio maisto, pavyzdžiui, pupelių ir riešutų. Ląstelės paprastai sintetina tik tas molekules, kurių yra arba mažai, arba jos nėra lengvai gaunamos iš jų aplinkos.
Biosintezės kelias dažnai prasideda nuo lengvai prieinamos pirmtako molekulės, kuri yra panaši į produktą. Tada ląstelė sujungia šį pirmtaką su kitomis mažomis molekulėmis ir pakeliui chemiškai modifikuoja produktą. Kiekviename etape substratas palaipsniui primins galutinį produktą. Daugiapakopis biosintezės kelias gali turėti dešimtis žingsnių, nuolat modifikuojamas fermentų, kol susidaro galutinis junginys.
Biosintezės tyrimas gali suteikti daug praktinių įžvalgų apie žmonių ligų gydymą. Žmogaus kūno chemijos supratimas aiškiai padeda, kai liga atsiranda dėl sutrikusios biosintezės. Tačiau kartais tiriant kitų organizmų biosintezės kelius gali atsirasti vertingų užuominų kuriant naujus vaistus.
Daugelis mokslininkų atkreipė dėmesį į augalų, ypač natūralių produktų, biosintezės tyrimą. Tam tikrų augalų ekstraktai gali turėti stiprų farmakologinį poveikį, kuris gali būti naudojamas kuriant galingus naujus vaistus. Pavyzdžiui, rusmenė – aktyvus junginys, išgaunamas iš paprastosios lapinės pirštinės, buvo naudojamas širdies ligoms gydyti. Įgiję supratimą apie natūralaus produkto biosintezės kelią, chemikai gali suprasti, kaip sintetinamas vaistas, ir galbūt imituoti jo sintezę laboratorijoje. Galiausiai biologai norėtų, kad būtų galima klonuoti šiuos genus, kad būtų sukurti transgeniniai organizmai, kurie būtų sukurti taip, kad gamintų natūralius produktus didesnės koncentracijos ir grynumo už nedidelę kainą.
Daugelio įprastų molekulių, tokių kaip riebalų rūgštys, aminorūgštys ir nukleotidai, biosintezės keliai buvo išaiškinti. Tačiau daugelis kelių dar turi būti atrasti. Galbūt ateities vaistai ras savo ištakas šiandien tiriamuose biosintezės keliuose.