Biosünteesirada ehk biosünteesirada on keemiliste reaktsioonide etappide kirjeldus, mis toimuvad siis, kui elusorganism loob lihtsamatest väiksematest lähteainetest uue keerulise molekuli. Sõna “biosüntees” pärineb kahest tüvest: “bio”, mis näitab, et reaktsioon toimub elusorganismis, mitte laboris; ja “süntees”, mis näitab, et lihtsaid lähteaineid kombineeritakse suuremate toodete moodustamiseks. Biosünteesi rada on nende keemiliste reaktsioonide kokkuvõte, mis on jagatud iga etapi kaupa. Raja täielikuks kirjeldamiseks lisatakse sageli täiendavat asjakohast teavet, näiteks milliseid ensüüme, koensüüme ja kofaktoreid igas reaktsioonis kasutatakse.
Kõik elusorganismis kasutatavad molekulid ei pea olema organismi enda poolt otse sünteesitud. Sageli saadakse need vajalikud molekulid hoopis ümbritsevast. Näiteks inimesed ei suuda sünteesida asendamatuid aminohappeid, nagu lüsiin; need toitained pärinevad hoopis valgurikkast toidust, nagu oad ja pähklid. Rakud sünteesivad tavaliselt ainult neid molekule, mida on kas vähe või mida ei ole nende keskkonnast kergesti saada.
Biosünteesi rada algab sageli kergesti kättesaadava prekursormolekuliga, mis on tootega sarnane. Seejärel ühendab rakk selle prekursori teiste väikeste molekulidega, muutes toodet sellel teel keemiliselt. Igas etapis sarnaneb substraat järk-järgult lõpptootega. Mitmeetapilisel biosünteesi rajal võib olla kümneid samme, mida ensüümid pidevalt modifitseerivad kuni lõpliku ühendi moodustumiseni.
Biosünteesi uurimine võib anda palju praktilisi teadmisi inimeste haiguste ravimise kohta. Inimkeha keemia mõistmine aitab selgelt, kui haigus on tingitud biosünteesi häiretest. Mõnikord võib aga teiste organismide biosünteesiradade uurimine anda väärtuslikke vihjeid ka uute ravimite väljatöötamiseks.
Paljud teadlased on pööranud tähelepanu taimede biosünteesi uurimisele, eriti mis puudutab looduslikke tooteid. Teatud taimede ekstraktidel võib olla võimas farmakoloogiline toime, mida saab kasutada uute võimsate ravimite loomiseks. Näiteks digitaalist, harilikust rebasheinast ekstraheeritud toimeainet, on kasutatud südamehaiguste raviks. Loodusliku toote biosünteesi rajast arusaamise omandamisel saavad keemikud saada ülevaate ravimi sünteesimisest ja potentsiaalselt jäljendada selle sünteesi laboris. Lõppkokkuvõttes sooviksid bioloogid neid geene kloonida, et toota transgeenseid organisme, mis oleksid konstrueeritud tootma looduslikke tooteid suurema kontsentratsiooni ja puhtusega, vaid murdosa hinnaga.
Paljude tavaliste molekulide, näiteks rasvhapete, aminohapete ja nukleotiidide jaoks on välja selgitatud biosünteesirajad. Paljud teed on aga veel avastamata. Võib-olla leiavad tuleviku ravimid oma alguse tänapäeval uuritavatest biosünteesiradadest.