세포에서 발생하는 대부분의 화학 반응에는 효소(enzyme), 즉 소진되지 않고 영구적으로 변하도 않으며 반응 속도를 높이는 생물학적 촉매가 필요합니다. 효소는 반응물(reactant)이 생성물(product)으로 변환되는 데 필요한 활성화 에너지를 낮춥니다. 일반적으로 효소는 단백질이고 기질(substrate)에 결합해 작용합니다.
효소는 특정 기질에만 결합할 수 있는 것을 의미하는 기질 특이성(substrate specificity)을 보입니다. 이는 주로 활성부위(active site; 기질에 결합하는 효소의 영역)의 모양과 화학적 특성에 따라 결정됩니다.
효소 활동의 유도 적합 모델(induced-fit model)에 따르면, 효소와 기질의 결합은 효소와 기질 모두에 형태적인 변화(conformational change; 즉, 모양 변화)를 초래합니다. 이는 기질을 화학 반응이 일어나는 데 필요한 에너지 전이상태(transition state)에 더 가깝게 만들어 (예: 결합을 약화시켜) 기질이 더 쉽게 반응할 수 있도록 만듭니다. 효소는 또한 주위의 세포 환경보다 반응이 진행하기 쉬운 조건을 활성부위에 생성하여 반응을 가속 할 수 있습니다.
화학 반응의 생성물이 형성되면 생성물은 활성부위에서 방출되고 효소는 반응을 다시 촉매하는 데 사용될 수 있습니다.
