Pour le chimiste, la biosynthèse et le métabolisme relèvent tous deux des mêmes processus de transformation, par une cellule végétale ou animale ou par un organisme vivant, de substances assimilées en nouvelles substances.
La distinction faite par l’homme entre ces deux termes est reliée à l’utilité que l’homme peut retirer de telles transformations.
Le métabolisme consiste, pour une cellule ou un organisme, à transformer une substance absorbée pour en retirer des métabolites utiles pour son propre fonctionnement.
Par exemple, lorsque nous nous alimentons en protéines, la digestion de ces protéines permet de les scinder en plus petits fragments, des acides aminés, qui seront ensuite métabolisés dans nos cellules et recyclés pour construire, c’est-à-dire assembler donc synthétiser, de nouvelles protéines indispensables au bon fonctionnement de notre organisme.
La biosynthèse, quant à elle, consiste également, pour une cellule ou un organisme, à transformer une substance absorbée en nouveaux fragments dont certains seront utiles à son bon fonctionnement, mais certains fragments qui ne sont pas directement utiles seront évacués. Si ces fragments évacués ont une utilité directe pour l’homme, alors il est possible de les récupérer, de les isoler, de les purifier, et de les valoriser. Dans certains cas, il est possible de modifier génétiquement un organisme, par exemple une bactérie ou une levure, pour que cet organisme produise en grandes quantités la substance d’intérêt. Ce type de transformation est appelé biosynthèse.
Prenons par exemple le cholestérol. Cette substance est principalement synthétisée dans les cellules de l’intestin et du foie et elle est utilisée par notre organisme pour constituer les membranes de nos cellules et participer à la production de certaines hormones. On parle dans ce cas de métabolisme du cholestérol, puisque l’organisme produit cette substance pour son propre fonctionnement.
Mais il est également possible de modifier génétiquement des levures pour qu’elles produisent du cholestérol en grandes quantités, qui ne sera pas utilisé par la levure, mais pourra être récupéré par l’homme pour des utilisations diverses et variées, par exemple en cosmétique. On parle dans ce cas de biosynthèse du cholestérol.
Qu’il s’agisse de métabolisme ou de biosynthèse, les mécanismes biochimiques qui conduisent à la fabrication du cholestérol sont identiques.