Las enzimas son proteínas que tienen una función específica. Aceleran el ritmo de las reacciones químicas en una célula o fuera de ella. Las enzimas actúan como catalizadores; no se consumen en las reacciones químicas que aceleran.
¿Por qué las células necesitan un catalizador? Las células utilizan mucha energía. Hay miles de reacciones que tienen lugar en las células y éstas requieren energía. Como la energía es siempre limitante en una célula viva, las células han adoptado las enzimas como forma de conservar la energía. Una energía insuficiente es un obstáculo para iniciar la reacción. Sólo cuando hay una cantidad suficiente de energía, el reactivo puede superar la barrera energética y proceder a formar un producto. Esto se llama energía de activación.
¿Cómo aceleran los catalizadores las reacciones químicas? En los sistemas biológicos, la energía necesaria para que se produzca una reacción se almacena principalmente en los enlaces que componen el trifosfato de adenosina (ATP). En concreto, la energía se almacena en los enlaces entre los grupos fosfato y el nucleótido adenosina. Cuando se rompe uno de los enlaces de fosfato en el ATP para formar el difosfato de adenosina (ADP), se libera energía (~7 kcal/mol). Esto equivale a la cantidad de energía de un cacahuete. Un catalizador reduce la barrera de la energía de activación. Por ejemplo, el etanol se metaboliza en acetaldehído mediante la enzima alcohol deshidrogenasa. En ausencia de ADH, la velocidad de la reacción sería inferior a 0,000006 (o 6 x 10-6) µmoles/L por minuto. Mientras que en presencia de ADH, la velocidad de reacción es de 2700 µmoles/L por minuto. Eso es una aceleración de más de 4500 millones de veces!