Moderna znanost otkrila je da bi mnogi bitni biološki procesi bili nemogući bez enzima. Život na Zemlji ovisi o biokemijskim reakcijama koje se mogu dogoditi odgovarajućom brzinom samo kada ih kataliziraju enzimi. Ali enzimske reakcije mogu se i dalje odvijati presporo ako je koncentracija enzima u reaktivnom sustavu niska.
Ubrzane reakcije
Enzimi pomažu kemijskim reakcijama uzrokujući interakciju molekula na način koji smanjuje količinu energije potrebne za pokretanje reakcije. Ovu energiju, poznatu kao energija aktivacije, opskrbljuje okoliš. Primjerice, ambijentalna toplinska energija povezana s temperaturom okoline može se koristiti kao energija aktivacije. Brzina kemijskih reakcija u biološkom okruženju često je ograničena ograničenim količinama okoliša energije, ali enzimi prevladavaju ovo ograničenje jer omogućuju manju količinu energije da aktivira više reakcije.
Jedan enzim, jedna reakcija
U većini situacija smanjenje koncentracije enzima ima izravan utjecaj na aktivnost enzima, jer je svaka molekula enzima u stanju katalizirati samo jednu reakciju odjednom. Molekula na koju se enzim veže naziva se supstrat. Općenito se jedan enzim veže za jedan supstrat kako bi smanjio energiju aktivacije za jednu kemijsku reakciju. Ako su svi enzimi u sustavu vezani za supstrate, dodatne molekule supstrata moraju pričekati da enzim postane dostupan nakon završetka reakcije. To znači da će se brzina reakcija smanjivati kako se koncentracija enzima smanjuje.
Odnos jedan-na-jedan
U većini bioloških sredina koncentracija enzima je niža od koncentracije supstrata. Sve dok je to istina, odnos između koncentracije enzima i aktivnosti enzima izravno je proporcionalan. Na grafikonu koji prikazuje brzinu reakcije naspram koncentracije enzima, ovaj izravno proporcionalni odnos izgleda poput ravne crte s nagibom jedan. Drugim riječima, jedan dodatni enzim povećava brzinu za jednu reakciju u jedinici vremena, a jedan uklonjeni enzim smanjuje brzinu za jednu reakciju u jedinici vremena.
Enzimi bez supstrata
Iznimka od izravno proporcionalnog odnosa jest da smanjenje koncentracije enzima neće dovesti do smanjene aktivnosti enzima ako je koncentracija supstrata niža od koncentracije enzima. U ovoj situaciji uklonjeni enzimi nemaju učinka jer sustav još uvijek ima dovoljno enzima da se vežu sa svim dostupnim supstratima. Dakle, grafikon aktivnosti enzima naspram koncentracije enzima na kraju će se izravnati u ravnu liniju kako se koncentracija enzima povećava na razinu sličnu koncentraciji supstrata.