Les enzymes sont des molécules protéiques qui prennent une forme particulière qui leur permet d'accélérer les réactions biochimiques dans le corps, se comportant ainsi comme un catalyseur. La vitesse à laquelle une enzyme fonctionne dépend fortement d'un certain nombre de variables clés, notamment la température, le pH et la concentration.
L'activité enzymatique a une forte relation avec la température. Lorsque la température augmente, l'activité enzymatique augmente également car il y a une augmentation du nombre de collisions entre les molécules en réaction et les enzymes. L'augmentation de la température conduit à un pic d'activité enzymatique. Pour les enzymes humaines, cette température maximale est d'environ 98,6 degrés Fahrenheit, qui est notre température corporelle. Toute augmentation supplémentaire de la température entraîne une diminution de l'activité enzymatique. Cela est dû à la dénaturation de la protéine enzymatique, qui est la rupture des liaisons moléculaires au sein de la protéine. Lorsque ces liaisons sont rompues, la forme de l'enzyme change et elle ne fonctionne plus correctement comme catalyseur.
La mesure de l'acidité ou de l'alcalinité d'une solution est appelée pH. Les enzymes ont évolué pour fonctionner à des valeurs de pH spécifiques et un écart par rapport à cette valeur entraînera une diminution de l'activité enzymatique. En effet, un pH élevé ou faible peut dénaturer les enzymes tout comme le font des températures élevées. La plupart de nos fluides corporels ont un pH neutre d'environ 7,2, c'est pourquoi les enzymes humaines ont l'activité la plus élevée à ce pH.
Un substrat est une molécule sur laquelle opère une enzyme. Étant donné que les enzymes ne peuvent se lier qu'à un seul substrat à la fois, leur activité dépend de la concentration du substrat. Une augmentation initiale de la concentration de substrat entraînera une augmentation de l'activité enzymatique, car cela signifie que davantage de substrats et d'enzymes peuvent s'apparier. Une augmentation supplémentaire de la concentration de substrat n'augmentera généralement pas l'activité car les enzymes sont saturées de substrat. En d'autres termes, il y a une ligne dans laquelle les substrats doivent attendre avant d'atteindre une enzyme.
L'activité enzymatique dépend également fortement de sa propre concentration moléculaire. Étant donné une concentration arbitrairement élevée de substrat à pH et température constants, toute augmentation de la concentration en enzyme entraîne une augmentation de l'activité. Cela conduit à une relation linéaire dans laquelle l'activité enzymatique est directement proportionnelle à la concentration enzymatique.