เส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพหรือเส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพเป็นคำอธิบายของขั้นตอนของปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อสิ่งมีชีวิตสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนใหม่ออกมาจากสารตั้งต้นที่เรียบง่ายและมีขนาดเล็กลง คำว่า "การสังเคราะห์ทางชีวภาพ" มาจากคำสองคำ: "ชีวภาพ" ซึ่งระบุว่าปฏิกิริยาเกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิตซึ่งตรงข้ามกับภายในห้องปฏิบัติการ และ "การสังเคราะห์" ซึ่งระบุว่ามีการรวมวัสดุเริ่มต้นอย่างง่ายเข้าด้วยกันเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้น เส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพเป็นบทสรุปของปฏิกิริยาทางเคมีเหล่านี้แยกตามแต่ละขั้นตอน ในการอธิบายทางเดินที่สมบูรณ์ข้อมูลที่เกี่ยวข้องเพิ่มเติมมักจะถูกรวมไว้เช่นเอ็นไซม์โคเอ็นไซม์และโคแฟคเตอร์ที่ใช้ในการทำปฏิกิริยาแต่ละครั้ง
โมเลกุลทั้งหมดที่ใช้โดยสิ่งมีชีวิตไม่จำเป็นต้องถูกสังเคราะห์โดยตรงโดยสิ่งมีชีวิตนั้นเอง บ่อยครั้งที่โมเลกุลที่จำเป็นเหล่านี้ได้รับมาจากสภาพแวดล้อมแทน ตัวอย่างเช่นมนุษย์ไม่สามารถสังเคราะห์กรดอะมิโนที่จำเป็นเช่นไลซีน; สารอาหารเหล่านี้แทนมาจากอาหารที่มีโปรตีนสูงเช่นถั่วและถั่วเปลือกแข็ง โดยทั่วไปเซลล์สังเคราะห์เฉพาะโมเลกุลเหล่านั้นที่หายากหรือไม่ได้รับจากสภาพแวดล้อมของพวกเขา
เส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพมักเริ่มต้นด้วยโมเลกุลสารตั้งต้นที่หาได้ง่ายซึ่งมีความคล้ายคลึงกับผลิตภัณฑ์ จากนั้นเซลล์จะรวมตัวตั้งต้นนี้กับโมเลกุลขนาดเล็กอื่น ๆ เพื่อปรับเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ทางเคมี ในแต่ละขั้นตอนวัสดุพิมพ์จะคล้ายกับผลิตภัณฑ์สุดท้าย เส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพแบบหลายขั้นตอนอาจมีหลายสิบขั้นตอนตลอดทางซึ่งจะมีการปรับเปลี่ยนอย่างต่อเนื่องโดยเอนไซม์จนกว่าจะเกิดสารประกอบสุดท้าย
การศึกษาการสังเคราะห์ทางชีวภาพสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเชิงปฏิบัติมากมายในการรักษาโรคของมนุษย์ การทำความเข้าใจเกี่ยวกับเคมีของร่างกายมนุษย์อย่างชัดเจนจะช่วยเมื่อความเจ็บป่วยเป็นผลมาจากการสังเคราะห์ที่ผิดปกติ อย่างไรก็ตามในบางครั้งการศึกษาวิถีการสังเคราะห์ทางชีวภาพของสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ อาจทำให้เกิดเงื่อนงำที่มีค่าสำหรับการพัฒนายาใหม่เช่นกัน
นักวิจัยหลายคนหันมาให้ความสนใจกับการศึกษาการสังเคราะห์ทางชีวภาพของพืชโดยเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติ สารสกัดจากพืชบางชนิดอาจมีฤทธิ์ทางเภสัชวิทยาที่มีประสิทธิภาพซึ่งสามารถใช้ในการสร้างยาใหม่ที่ทรงพลัง ยกตัวอย่างเช่นดิจิตัลซึ่งเป็นสารออกฤทธิ์จากสุนัขจิ้งจอกทั่วไปถูกนำมาใช้ในการรักษาโรคหัวใจ โดยการทำความเข้าใจเกี่ยวกับเส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพของผลิตภัณฑ์ธรรมชาตินักเคมีสามารถเข้าใจอย่างลึกซึ้งถึงวิธีการสังเคราะห์ยาและอาจเลียนแบบการสังเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ ในที่สุดนักชีววิทยาต้องการที่จะโคลนยีนเหล่านี้เพื่อผลิตสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมซึ่งจะได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติที่มีความเข้มข้นและความบริสุทธิ์สูงขึ้นในราคาเพียงเล็กน้อย
เส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพได้รับการอธิบายสำหรับโมเลกุลทั่วไปหลายชนิดเช่นกรดไขมันกรดอะมิโนและนิวคลีโอไทด์ อย่างไรก็ตามหลายเส้นทางยังไม่ถูกค้นพบ บางทียาในอนาคตอาจพบที่มาของพวกมันในเส้นทางการสังเคราะห์ทางชีวภาพที่กำลังมีการวิจัยในวันนี้
