biosíntesi

La biosintesi è l'insieme dei processi cellulari che producono molecole complesse a partire da precursori più semplici, utilizzando energia e cofattori riducenti. In genere è un percorso anabolico che costruisce biomolecole essenziali per crescita, riparazione e funzione cellulare. Le vie biosintetiche includono la sintesi di proteine, carboidrati, lipidi, acidi nucleici e cofattori, nonché la produzione di metaboliti di importanza biologica.

Queste vie richiedono energia, spesso sotto forma di ATP, e elettroni donati da cofattori come NADPH. L'attività biosintetica è strettamente regolata da segnali cellulari, disponibilità di precursori e condizioni metaboliche, in modo che la sintesi avvenga solo quando utile all'organismo.

Organizzativamente, nelle cellule eucariote molte biosintesi si svolgono in specifici compartimenti: citosol, mitocondri e cloroplasti, che permettono la segregazione di percorsi diversi e l'efficiente gestione delle risorse. Anche nei microorganismi senza compartimenti ben definiti, le vie biosintetiche sono coordinate da enzimi e regolatori genetici.

Esempi chiave includono la sintesi proteica (costruzione di proteine a partire da amminoacidi), la sintesi di lipidi (acidi grassi, fosfolipidi e trigliceridi), la sintesi di carboidrati (amido, glicogeno, cellulosa), e la biosintesi di nucleotidi e di vitamine e cofattori essenziali.

L'importanza della biosintesi è evidente in crescita, sviluppo e adattamento degli organismi, nonché in applicazioni biotecnologiche: percorsi biosintetici ingegnerizzati in microorganismi permettono la produzione di farmaci, aminoacidi, pigmenti e altri metaboliti di interesse industriale.