Τα ένζυμα είναι βιολογικοί καταλύτες, δηλαδή εξειδικευμένες πρωτεΐνες που επιταχύνουν τις χημικές αντιδράσεις μέσα στα κύτταρα των ζωντανών οργανισμών, χωρίς να καταναλώνονται οι ίδιες στην αντίδραση. Η μοναδική τρισδιάστατη δομή τους είναι καθοριστική για τη λειτουργία τους. Κάθε ένζυμο διαθέτει μια συγκεκριμένη περιοχή, την ενεργό θέση, η οποία λειτουργεί σαν μια «κλειδαριά», στην οποία μπορεί να προσδεθεί μόνο ένα συγκεκριμένο μόριο, το υπόστρωμα, σαν ένα «κλειδί». Αυτή η εξειδίκευση εξασφαλίζει ότι κάθε ένζυμο επιτελεί μια συγκεκριμένη λειτουργία.
Ο ρόλος των ενζύμων στον μεταβολισμό είναι θεμελιώδης. Ο μεταβολισμός περιλαμβάνει το σύνολο όλων των χημικών διεργασιών που λαμβάνουν χώρα στον οργανισμό μας για τη διατήρηση της ζωής, όπως η πέψη της τροφής, η παραγωγή ενέργειας, η σύνθεση νέων κυττάρων και η αποτοξίνωση. Χωρίς την παρουσία των ενζύμων, αυτές οι αντιδράσεις θα ήταν εξαιρετικά αργές, καθιστώντας αδύνατη την υποστήριξη των αναγκών του οργανισμού και, εν τέλει, την ίδια τη ζωή.
Τα ένζυμα επιταχύνουν τις αντιδράσεις μειώνοντας την ενέργεια ενεργοποίησης, δηλαδή την ελάχιστη ενέργεια που απαιτείται για να ξεκινήσει μια χημική αντίδραση. Φανταστείτε την ενέργεια ενεργοποίησης ως ένα εμπόδιο που πρέπει να υπερπηδηθεί. Τα ένζυμα λειτουργούν σαν ένας «δρόμος ταχείας κυκλοφορίας» που μειώνει το ύψος αυτού του εμποδίου, επιτρέποντας στις αντιδράσεις να συμβούν πολύ πιο εύκολα και γρήγορα. Η δράση τους επηρεάζεται σημαντικά από παράγοντες όπως η θερμοκρασία και το pH. Κάθε ένζυμο έχει ένα βέλτιστο εύρος για αυτούς τους παράγοντες, εκτός του οποίου μπορεί να αποδιαταχθεί, χάνοντας τη δομή και τη λειτουργικότητά του. Συνολικά, τα ένζυμα είναι οι απαραίτητοι «μηχανισμοί» που καθιστούν εφικτή τη ζωή.