Biyosentez, canlı hücrelerin içindeki makromolekülleri sentezlemek için basit bileşiklerin kullanıldığı enzimatik bir işlemdir. Çok adımlı bir süreçtir. Biyosentez ürünleri, canlı organizmaların hücresel aktivitesi, büyümesi, gelişimi ve hayatta kalması için gereklidir. Metabolizmanın anabolik bir sürecidir.
Biyosentezde, basit bileşikler modifiye edilir, diğer bileşiklere dönüştürülür veya makromoleküller oluşturmak üzere birleştirilir. Bu süreç genellikle metabolik yollardan oluşur. Bu biyosentetik yollardan bazıları tek bir hücresel organel içinde yer alırken, diğerleri birden fazla hücresel organel içinde yer alan enzimleri içerir. Bu biyosentetik yolların örnekleri arasında çift katlı lipit katmanının bileşenlerinin ve nükleotidlerin üretimi yer alır.
Biyosentezde, enerji odaklı bir süreçtir. Bir bağ kırıldığında elde ettiğimiz süreçte kimyasal enerji kullanılır. Pek çok enzim, prostetik gruplar, örneğin metal ve metal olmayan iyonlar ve koenzimler düzgün çalışması için kofaktörlere ihtiyaç duyar. Biyosentezde kullanılan enerji kaynakları arasında ATP, NADH, FADH2 ve asetil CoA gibi yüksek enerjili moleküller bulunur.
