Damit chemische Reaktionen die Bindungen einiger Ausgangssubstanzen aufbrechen können, benötigen sie eine aktivierende Kraft. Dies sind sogenannte Reagenzien, mit denen die Ausgangsstoffe in Endstoffe oder Produkte umgewandelt werden können. Enzyme, wie gute Katalysatoren, sind verantwortlich für die Erhöhung der Geschwindigkeit chemischer Reaktionen, die Verringerung der Aktivierungsenergie.
Enzyme sind Proteine, die normalerweise biochemische Reaktionen in lebenden Proben mit großer Präzision katalysieren. Es ist möglich, dass es einige Enzyme mit absoluter Präzision gibt, das heißt, sie sind nur zur Katalyse einer bestimmten Reaktion geeignet. Ein Beispiel hierfür ist Urease, die für die Katalyse der Hydrolyse von Harnstoff verantwortlich ist.
Es gibt andere Enzyme als die Gruppenpräzision, wie beispielsweise proteolytische Enzyme, die für die Katalyse der Hydrolyse von Peptiden mit einigen strukturellen Eigenschaften verantwortlich sind. Es gibt auch Enzyme mit stereochemischer Präzision, die für die Katalyse der Stereoisomerreaktionen eines bestimmten Moleküls verantwortlich sind und nicht des anderen.
Diese katalytische Bewegung findet für die meisten Enzyme in einem kleinen Bereich des Moleküls statt, der als "aktives Zentrum" bekannt ist. Das Molekül, auf dem das Enzym wirkt, wird als Substrat bezeichnet. Es bindet an das aktive Zentrum und bildet einen Enzymkomplex. Während es an das Enzym gebunden ist, wird das Substrat zum Produkt und hier wird es vom Enzym getrennt.
Das Katalyseenzym wird durch die folgende Gleichung symbolisiert:
E + S → ES → E + P, in diesem Fall bedeutet E das Enzym, S symbolisiert das Substrat, P ist das Produkt der Reaktion und ES bezieht sich auf den Enzym-Substrat-Komplex.
Bei den meisten enzymatischen Reaktionen ist die Akkumulation von Enzymen viel geringer als die des Substrats (E <S), daher ist der ES kleiner als S, wodurch eine stationäre Näherung angewendet werden kann für ES. Während der enzymatischen Katalyse haben sowohl die Temperatur als auch der PH einen guten Einfluss auf die Beschleunigung der Reaktion, was die Existenz hocheffizienter Werte begünstigt, für die die Reaktionsgeschwindigkeit maßgeblich ist. Auf diese Weise können die Enzyme aufgrund der Denaturierung der Proteine viel schneller deaktiviert werden, wenn die Temperatur Werte über 35 ° C erreicht.
