Moderne videnskab har opdaget, at mange vigtige biologiske processer ville være umulige uden enzymer. Livet på Jorden afhænger af biokemiske reaktioner, der kun kan forekomme i en passende hastighed, når de katalyseres af enzymer. Men enzymatiske reaktioner kan stadig forekomme for langsomt, hvis koncentrationen af enzymer i et reaktivt system er lav.
Accelererede reaktioner
Enzymer hjælper kemiske reaktioner ved at få molekyler til at interagere på en måde, der reducerer den nødvendige mængde energi til at starte en reaktion. Denne energi, kendt som aktiveringsenergi, leveres af miljøet. For eksempel kan den omgivende termiske energi, der er forbundet med et miljøs temperatur, bruges som aktiveringsenergi. Hastigheden for kemiske reaktioner i biologiske miljøer er ofte begrænset af begrænsede mængder omgivende energi, men enzymer overvinder denne begrænsning, fordi de gør det muligt for en mindre mængde energi at aktivere mere reaktioner.
Et enzym, en reaktion
I de fleste situationer har faldende enzymkoncentration en direkte indflydelse på enzymaktivitet, fordi hvert enzymmolekyle kun er i stand til at katalysere en reaktion ad gangen. Molekylet, som et enzym binder til, kaldes et substrat. Generelt binder et enzym til et substrat for at sænke aktiveringsenergien til en kemisk reaktion. Hvis alle enzymerne i et system er bundet til substrater, skal yderligere substratmolekyler vente på, at et enzym bliver tilgængeligt efter afslutningen af en reaktion. Dette betyder, at reaktionshastigheden falder, når enzymkoncentrationen falder.
Et en-til-et forhold
I de fleste biologiske miljøer er koncentrationen af enzymer lavere end koncentrationen af substrater. Så længe dette er sandt, er forholdet mellem enzymkoncentration og enzymaktivitet direkte proportionalt. På en graf, der viser reaktionshastighed versus enzymkoncentration, ser dette direkte proportionale forhold ud som en lige linje med en hældning på en. Med andre ord øger et yderligere enzym hastigheden med en reaktion pr. Tidsenhed, og et fjernet enzym reducerer hastigheden med en reaktion pr. Tidsenhed.
Enzymer uden underlag
En undtagelse fra det direkte proportionale forhold er, at faldende enzymkoncentration ikke vil føre til nedsat enzymaktivitet, hvis substratkoncentrationen er lavere end enzymkoncentrationen. I denne situation har de fjernede enzymer ingen effekt, fordi systemet stadig har tilstrækkelige enzymer til at binde til alle tilgængelige substrater. Således vil en graf over enzymaktivitet versus enzymkoncentration i sidste ende udjævne sig i en flad linje, når enzymkoncentrationen stiger til et niveau, der svarer til substratkoncentrationen.
