Die meisten chemischen Reaktionen in Zellen benötigen Enzyme. Das sind biologische Katalysatoren, welche die Reaktion beschleunigen, ohne verbraucht oder dauerhaft verändert zu werden. Ihre Funktion ist es, die Aktivierungsenergie zu reduzieren, welche für die Umsetzung der Reaktanten bzw. Edukte in Produkte benötigt wird. Enzyme sind in der Regel Proteine. Sie funktionieren, durch Bindung an ein Substrat; ein Reaktant, den sie umsetzen.
Enzyme besitzen eine Substratspezifität, das heißt, dass sie nur an bestimmte Substrate binden können. Diese wird hauptsächlich durch die Form und die chemischen Eigenschaften ihres aktiven Zentrums bestimmt. Das aktive Zentrum ist die Region des Enzyms, die das Substrat bindet.
Anhand des Induced-Fit-Modells der Enzymaktivität verändert die Substratbindung die Konformation oder Form des Enzyms und des Substrats. Dadurch wird das Substrat näher an den höheren Energieübergangszustand gebracht, der für die Reaktion benötigt wird. Das beinhaltet zum Beispiel die Schwächung der Bindungen im Substrat, so dass es leichter reagieren kann. Enzyme können eine Reaktion auch beschleunigen, indem sie innerhalb des aktiven Zentrums Bedingungen schaffen, die für den Ablauf der Reaktion günstiger sind als die, der Zellumgebung.
Wenn die Reaktionsprodukte einmal gebildet sind, werden sie aus dem aktiven Zentrum der Enzyme freigesetzt, welche dann wieder zur Katalyse von weiteren Reaktionen zur Verfügung stehen.
