A ciência moderna descobriu que muitos processos biológicos essenciais seriam impossíveis sem enzimas. A vida na Terra depende de reações bioquímicas que podem ocorrer em uma taxa adequada apenas quando são catalisadas por enzimas. Mas as reações enzimáticas ainda podem ocorrer muito lentamente se a concentração de enzimas em um sistema reativo for baixa.
Reações aceleradas
As enzimas auxiliam nas reações químicas, fazendo com que as moléculas interajam de uma forma que reduz a quantidade de energia necessária para iniciar uma reação. Essa energia, conhecida como energia de ativação, é fornecida pelo meio ambiente. Por exemplo, a energia térmica do ambiente associada à temperatura do ambiente pode ser usada como energia de ativação. A taxa de reações químicas em ambientes biológicos é frequentemente restrita por quantidades limitadas de ambiente energia, mas as enzimas superam essa restrição porque permitem que uma quantidade menor de energia ative mais reações.
Uma Enzima, Uma Reação
Na maioria das situações, a diminuição da concentração da enzima tem uma influência direta na atividade da enzima porque cada molécula de enzima é capaz de catalisar apenas uma reação por vez. A molécula à qual uma enzima se liga é chamada de substrato. Em geral, uma enzima se liga a um substrato para diminuir a energia de ativação de uma reação química. Se todas as enzimas em um sistema estão ligadas a substratos, moléculas de substrato adicionais devem esperar que uma enzima se torne disponível após a conclusão de uma reação. Isso significa que a taxa de reações diminuirá conforme a concentração da enzima diminui.
Um relacionamento um para um
Na maioria dos ambientes biológicos, a concentração de enzimas é menor do que a concentração de substratos. Enquanto isso for verdade, a relação entre a concentração da enzima e a atividade da enzima é diretamente proporcional. Em um gráfico que mostra a taxa de reação em relação à concentração da enzima, essa relação diretamente proporcional parece uma linha reta com uma inclinação de um. Em outras palavras, uma enzima adicional aumenta a taxa em uma reação por unidade de tempo e uma enzima removida diminui a taxa em uma reação por unidade de tempo.
Enzimas sem substratos
Uma exceção à relação diretamente proporcional é que a diminuição da concentração da enzima não levar à diminuição da atividade da enzima se a concentração do substrato for menor do que a concentração da enzima. Nesta situação, as enzimas removidas não têm efeito porque o sistema ainda tem enzimas suficientes para se ligar a todos os substratos disponíveis. Assim, um gráfico da atividade da enzima versus concentração da enzima acabará por nivelar em uma linha reta conforme a concentração da enzima aumenta para um nível semelhante à concentração do substrato.
