Az enzimek olyan fehérjék, amelyeknek meghatározott funkciójuk van. Felgyorsítják a kémiai reakciók sebességét a sejtben vagy a sejten kívül. Az enzimek katalizátorként működnek; az általuk felgyorsított kémiai reakciókban nem fogynak el.
Miért van szüksége a sejteknek katalizátorra? A sejtek sok energiát használnak fel! A sejtekben több ezer reakció zajlik, és ezekhez energiára van szükség. Mivel egy élő sejtben az energia mindig korlátot jelent, a sejtek az energia megőrzésének módjaként enzimeket alkalmaznak. Az elégtelen energia akadályozza a reakció beindítását. Csak megfelelő mennyiségű energia megléte esetén képes a reaktáns leküzdeni az energiahatárt, és termékké alakulni. Ezt nevezzük aktiválási energiának.
Hogyan gyorsítják fel a katalizátorok a kémiai reakciókat? A biológiai rendszerekben a reakció elindításához szükséges energia elsősorban az adenozin-trifoszfátot (ATP) alkotó kötésekben tárolódik. Pontosabban, az energiát a foszfátcsoportok és a nukleotid, az adenozin közötti kötések tárolják. Az energia (~7 kcal/mol) akkor szabadul fel, amikor az ATP egyik foszfátkötése az adenozin-difoszfát (ADP) képződéséhez felszakad. Ez egy mogyoróban lévő energiamennyiségnek felel meg. A katalizátor csökkenti az aktiválási energia gátját. Például az etanol az alkohol-dehidrogenáz enzim segítségével metabolizálódik acetaldehiddé. ADH hiányában a reakció sebessége kevesebb mint 0,000006 (vagy 6 x 10-6) µmol/l/perc lenne. Míg ADH jelenlétében a reakció sebessége 2700 µmol/l/perc. Ez több mint 4500 milliószoros gyorsulás!