Enzymy są białkami, które mają specyficzną funkcję. Przyspieszają one tempo reakcji chemicznych w komórce lub poza komórką. Enzymy działają jako katalizatory; nie są one zużywane w reakcjach chemicznych, które przyspieszają.
Dlaczego komórki potrzebują katalizatora? Komórki zużywają bardzo dużo energii! Istnieją tysiące reakcji, które zachodzą w komórkach i wymagają one energii. Ponieważ energia jest zawsze ograniczona w żywej komórce, komórki przyjęły enzymy jako sposób na zachowanie energii. Niewystarczająca ilość energii stanowi przeszkodę w zainicjowaniu reakcji. Tylko wtedy, gdy jest wystarczająca ilość energii, reagent może pokonać barierę energetyczną i przejść do tworzenia produktu. Nazywa się to energią aktywacji.
Jak katalizatory przyspieszają reakcje chemiczne? W systemach biologicznych energia potrzebna do przebiegu reakcji jest przechowywana głównie w wiązaniach tworzących adenozynotrójfosforan (ATP). Dokładniej, energia jest przechowywana w wiązaniach pomiędzy grupami fosforanowymi i nukleotydem, adenozyną. Energia (~7 kcal/mol) jest uwalniana, gdy jedno z wiązań fosforanowych w ATP, tworzące difosforan adenozyny (ADP), zostaje przerwane. Jest to równoważne ilości energii zawartej w orzeszku ziemnym. Katalizator obniża barierę dla energii aktywacji. Na przykład, etanol jest metabolizowany do aldehydu octowego przez enzym, dehydrogenazę alkoholową. Przy braku ADH, szybkość reakcji byłaby mniejsza niż 0.000006 (lub 6 x 10-6) µmoli/L na minutę. Podczas gdy w obecności ADH szybkość reakcji wynosi 2700 µmoli/L na minutę. To przyspieszenie o ponad 4500 milionów razy!
.