In biologia, uno dei fattori che definisce un essere vivente da un oggetto inanimato è la capacità dell'organismo di svolgere reazioni chimiche che sono cruciali per la sua sopravvivenza. Anche uno-organismi unicellulari sono in grado di centinaia di reazioni chimiche all'interno del loro pareti cellulari. Immaginate la quantità infinita di reazioni che un organismo di grandi dimensioni, come un essere umano svolge. Nessuna di queste reazioni sono possibili senza enzimi.

Gli enzimi sono catalizzatori biologici o assistenti. Enzimi consistono di vari tipi di proteine che lavorano a guidare la reazione chimica necessaria per una determinata azione o nutrienti. Enzimi può avviare una reazione o accelerarlo. Le sostanze chimiche che si trasformano con l'aiuto di enzimi sono chiamati substrati . In assenza di enzimi, queste sostanze chimiche sono chiamati reagenti .

Per illustrare la velocità e l'efficienza degli enzimi, dei substrati possono essere trasformati in prodotti utilizzabili al ritmo di dieci volte al secondo . Considerando che vi sono circa 75. 000 gli enzimi diversi nel corpo umano, queste reazioni chimiche sono svolte ad un ritmo sorprendente. D'altro canto, in assenza di enzimi, reagenti può assumere centinaia di anni per trasformare in un prodotto utilizzabile, se sono in grado di farlo a tutti. È per questo che gli enzimi sono fondamentali per il sostentamento della vita sulla terra.

In generale, gli enzimi lavorare su substrati in uno dei tre modi: l'orientamento del substrato, stress fisico, e cambiamenti nella reattività del substrato. L'orientamento del substrato si verifica quando un enzima provoca molecole di substrato per allineare tra loro e formare un legame. Quando un enzima utilizza stress fisico su un substrato, che in effetti prese il substrato e le forze per rompere la molecola di distanza. Un enzima che provoca cambiamenti a livello di reattività del substrato altera la posizione degli elettroni della molecola, che influenza la capacità della molecola di legarsi con altre molecole.

Gli enzimi sono attivi i siti in cui entrano in contatto con i substrati particolari. Le proprietà catalitiche di enzimi sono un processo ciclico. Una volta che un substrato è venuto in contatto con il sito attivo di un enzima, si è modificato con l'enzima per formare il prodotto finale. Una volta che il processo è completo, l'enzima release del prodotto ed è pronta a iniziare il processo con nuovi substrati. Gli enzimi non sono mai sprecati e sempre riciclati.

L'assenza di enzimi è responsabile di molte malattie. Negli esseri umani, una malattia tragica chiamata fenilchetonuria (PKU), che provoca ritardo mentale grave, e persino la morte nei neonati, è il risultato della mancanza di un tipo di enzima. Malattia di Tay-Sachs è il risultato allo stesso modo tragico di un deficit enzimatico. Esso causa ritardo, paralisi, e spesso la morte nella prima infanzia, quando non viene curata.

La nostra capacità di alterare gli enzimi, inibendo la loro capacità di funzionamento ha portato a centinaia di farmaci salva-vita. Un esempio è la penicillina, un antibiotico ben noto che può curare la sifilide, la polmonite e altre malattie. Penicillina opere di legame per i siti attivi di enzimi che causano malattie batteri, in ultima analisi, distruggendo la capacità dei batteri di sopravvivere e riprodursi.