Προκειμένου οι χημικές αντιδράσεις να σπάσουν τους δεσμούς ορισμένων αρχικών ουσιών, απαιτούν ενεργοποιητική δύναμη. Αυτό ονομάζεται αντιδραστήρια, τα οποία επιτρέπουν τη μετατροπή των αρχικών ουσιών σε τελικές ουσίες ή προϊόντα. Τα ένζυμα, ως καλοί καταλύτες, είναι υπεύθυνα για την αύξηση της ταχύτητας των χημικών αντιδράσεων, μειώνοντας την ενέργεια ενεργοποίησης.
Τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες που συνήθως καταλύουν βιοχημικές αντιδράσεις σε ζωντανά δείγματα με μεγάλη ακρίβεια. Είναι πιθανό ότι υπάρχουν μερικά ένζυμα με απόλυτη ακρίβεια, δηλαδή είναι κατάλληλα μόνο για την κατάλυση μιας συγκεκριμένης αντίδρασης. Ένα παράδειγμα αυτής είναι η ουρεάση, η οποία είναι υπεύθυνη για την κατάλυση της υδρόλυσης της ουρίας.
Υπάρχουν άλλα ένζυμα εκτός από την ακρίβεια της ομάδας, όπως τα πρωτεολυτικά ένζυμα, τα οποία είναι υπεύθυνα για την κατάλυση της υδρόλυσης των πεπτιδίων με ορισμένες δομικές ιδιότητες. Υπάρχουν επίσης ένζυμα με στερεοχημική ακρίβεια, τα οποία είναι υπεύθυνα για την κατάλυση των αντιδράσεων του στερεοϊσομερούς ενός συγκεκριμένου μορίου και όχι του άλλου.
Αυτή η καταλυτική κίνηση, για τα περισσότερα ένζυμα, δημιουργείται σε μια μικρή περιοχή του μορίου, γνωστή ως «ενεργό κέντρο». Το μόριο στο οποίο λειτουργεί το ένζυμο ονομάζεται υπόστρωμα, συνδέεται με το ενεργό κέντρο δημιουργώντας ένα σύμπλεγμα ενζύμων και ενώ είναι προσκολλημένο στο ένζυμο, το υπόστρωμα γίνεται το προϊόν και εκεί είναι που διαχωρίζεται από το ένζυμο.
Το ένζυμο κατάλυσης συμβολίζεται με την ακόλουθη εξίσωση:
E + S → ES → E + P, στην περίπτωση αυτή, το E σημαίνει το ένζυμο, το S συμβολίζει το υπόστρωμα, το P είναι το προϊόν της αντίδρασης και το ES αναφέρεται στο σύμπλοκο ενζύμου-υποστρώματος.
Στις περισσότερες ενζυματικές αντιδράσεις, η συσσώρευση ενζύμων είναι πολύ χαμηλότερη από εκείνη του υποστρώματος (E <S), επομένως, το ES θα είναι μικρότερο από το S, αυτό θα επιτρέψει μια προσέγγιση σταθερής κατάστασης για ES. Κατά τη διάρκεια της ενζυματικής κατάλυσης, τόσο η θερμοκρασία όσο και το PH θα έχουν καλή επίδραση στην επιτάχυνση της αντίδρασης, ευνοώντας την ύπαρξη πολύ αποδοτικών τιμών, για τις οποίες ο ρυθμός αντίδρασης είναι οριστικός. Με αυτόν τον τρόπο, τα ένζυμα μπορούν να απενεργοποιηθούν πολύ πιο γρήγορα, όταν η θερμοκρασία φτάσει σε τιμές υψηλότερες από 35 ° C, λόγω της μετουσίωσης των πρωτεϊνών.
