Gli enzimi sono sostanze che fungono da catalizzatori biologici; sono cioè sostanze che consentono di incrementare la velocità delle reazioni biologiche senza influenzare la termodinamica di tali reazioni.

Ricordiamo che una caratteristica di tutti i catalizzatori è quella di rimanere inalterati al termine della reazione stessa.

Grazie agli enzimi, determinate reazioni (che possono essere dirette e inverse, cioè dal prodotto X al prodotto Y e viceversa) avvengono in tempi brevissimi, molto più brevi di quelli relativi a reazioni non catalizzate; siamo infatti nell'ordine dei millisecondi.

Come nel caso di tutti i catalizzatori, l'accelerazione della velocità di reazione avviene grazie al fatto che l'enzima consente un decremento dell'energia di attivazione.

Gli enzimi aumentano la cinetica di reazioni termodinamicamente possibili e, a differenza dei catalizzatori, sono, chi più chi meno, specifici: possiedono quindi specificità di substrato.

L'enzima non è coinvolto nella stechiometria della reazione: perché si abbia ciò, è indispensabile che il sito catalitico finale sia identico a quello di partenza.

In parole povere, l'enzima accelera la reazone, rilascia il nuovo composto/prodotto derivato dalla reazione e rimane inalterato, uguale allo stadio antecedente la reazione che ha accelerato..

La figura sopra esplica discretamente bene e in forma visiva il suo funzionamento...

in termini matematici i processo lo si potrebbe esprimere così.

E è l'enzima
S è il substrato; reagenti;
ES rappresenta l'addotto tra enzima e substrato;
P è il prodotto;
K è la costante di velocità della reazione.

Quasi tutti gli enzimi sono proteine (si parla infatti di proteine enzimatiche), fanno eccezione i cosiddetti ribozimi (anche enzimi a RNA), una sottocategoria degli enzimi che sono invece molecole di RNA.

Gli enzimi sono generalmente costituiti da una o più proteine globulari ad alta massa molecolare.

In alcune circostanze gli enzimi svolgono le loro funzioni tali e quali, mentre in altre circostanze risultano inattivi se non sono presenti parti a bassa massa molecolare; queste parti vengono dette cofattori; i cofattori possono essere ioni metallici (ione ferro, ione zinco ecc.) o molecole organiche dette coenzimi (per esempio il NAD o l'ATP).

Il substrato è rappresentato dalle molecole che partecipano alla reazione, mentre con la locuzione sito attivo ci si riferisce a quella parte dell'enzima in cui le reazioni avvengono.

Terminata la reazione, il prodotto si dissocia dall'enzima che può dare inizio a una nuova reazione dal momento che esso non viene consumato dalla reazione stessa. Altra caratteristica degli enzimi è che essi non provocano alterazioni di tipo chimico nella reazione che catalizzano.

Impieghi industriali degli enzimi

Viste le loro molteplici e importanti funzioni gli enzimi vengono prodotti anche a livello industriale a scopi farmacologico e biochimico

Noto è per esempio l'impiego di enzimi pancreatici (noti anche come pancrelipasi); per approfondimenti si consulti l'argomento Lipasi.

Altri utilizzi sono relativi al settore alimentare, a quello agrario e a quello igienico; relativamente a questo ultimo utilizzo si ricordano la disinfestazione dei terreni, la depurazione delle acque ecc.

L'utilizzo degli enzimi nelle tecniche alimentari è di vecchia data; alcuni esempi sono il lievito per il pane, i fermenti per la produzione della birra, il caglio nella produzione dei prodotti caseari ecc.

Alcuni enzimi vengono inoltre utilizzati per la chiarificazione dei succhi di frutta, altri per accelerare il processo di frollatura della carne e altri ancora per rigenerare le caratteristiche organolettiche di prodotti che sono passati attraverso determinati trattamenti di tipo chimico e fisico.

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