Kaasaegne teadus on avastanud, et paljud olulised bioloogilised protsessid oleksid ilma ensüümideta võimatud. Elu Maal sõltub biokeemilistest reaktsioonidest, mis võivad piisava kiirusega toimuda ainult siis, kui neid ensüümid katalüüsivad. Kuid ensümaatilised reaktsioonid võivad siiski toimuda liiga aeglaselt, kui ensüümide kontsentratsioon reaktiivses süsteemis on madal.
Kiirendatud reaktsioonid
Ensüümid abistavad keemilisi reaktsioone, põhjustades molekulide vastasmõju, mis vähendab reaktsiooni käivitamiseks vajaliku energia hulka. Selle energia, mida nimetatakse aktiveerimisenergiaks, varustab keskkond. Näiteks saab keskkonna temperatuuriga seotud ümbritsevat soojusenergiat kasutada aktiveerimisenergiana. Keemiliste reaktsioonide kiirust bioloogilises keskkonnas piiravad sageli piiratud kogused ümbritsevat keskkonda energia, kuid ensüümid ületavad selle piirangu, kuna võimaldavad väiksemal energiakogusel rohkem aktiveerida reaktsioonid.
Üks ensüüm, üks reaktsioon
Enamikus olukordades on ensüümi kontsentratsiooni vähenemisel otsene mõju ensüümi aktiivsusele, kuna iga ensüümi molekul on võimeline katalüüsima korraga ainult ühte reaktsiooni. Molekuli, millega ensüüm seondub, nimetatakse substraadiks. Üldiselt seondub üks ensüüm ühe substraadiga, et vähendada ühe keemilise reaktsiooni aktivatsioonienergiat. Kui kõik süsteemi ensüümid on seotud substraatidega, peavad täiendavad substraatmolekulid pärast reaktsiooni lõppemist ootama ensüümi kättesaadavaks muutumist. See tähendab, et ensüümide kontsentratsiooni vähenemisel reaktsioonide kiirus väheneb.
Üks-ühele suhe
Enamikus bioloogilistes keskkondades on ensüümide kontsentratsioon madalam kui substraatide kontsentratsioon. Kuni see on tõsi, on seos ensüümi kontsentratsiooni ja ensüümi aktiivsuse vahel otseselt proportsionaalne. Graafikul, mis näitab reaktsioonikiirust ensüümi kontsentratsiooni suhtes, näeb see otseselt proportsionaalne suhe sirge, mille kalle on üks. Teisisõnu, üks täiendav ensüüm suurendab kiirust ühe reaktsiooni võrra ajaühikus ja üks eemaldatud ensüüm vähendab kiirust ühe reaktsiooni võrra ajaühikus.
Substraatideta ensüümid
Erand otseselt proportsionaalsest suhtest on see, et ensüümi kontsentratsiooni vähenemine seda ei tee viia ensüümi aktiivsuse vähenemiseni, kui substraadi kontsentratsioon on madalam kui ensüümi kontsentratsioon. Selles olukorras pole eemaldatud ensüümidel mingit mõju, kuna süsteemil on endiselt piisavalt ensüüme kõigi saadaolevate substraatidega seondumiseks. Seega tasandub ensüümi aktiivsuse ja ensüümi kontsentratsiooni graafik lõpuks tasaseks jooneks, kuna ensüümi kontsentratsioon suureneb substraadi kontsentratsiooniga sarnasele tasemele.