Enzyme sind in der Regel Polypeptide und werden umgangssprachlich auch als Biokatalysatoren betitelt. Sie haben die primäre Aufgabe, chemische Reaktionen zu beschleunigen, indem sie die Aktivierungsenergie senken. Dadurch kann diese überhaupt erst ablaufen bzw. sie wird vereinfacht und somit merklich beschleunigt. Ohne Enzyme würden wir z. B. eine Körpertemperatur von 80° bis 90°C benötigen, damit lebensnotwendige chemische Prozesse ablaufen könnten.

Enzyme nehmen immer aktiv an der Reaktion teil, werden aber strukturell nicht verändert. Die Katalyse findet hierbei stets am sogenannten aktiven Zentrum statt. Dieses Zentrum kann man sich als eine dreidimensionale Lücke vorstellen, in der ein Substrat gebunden oder gespaltet wird. Enzyme sind sowohl substratspezifisch, d. h. sie können nur ein ganz bestimmtes Substrat verändern, als auch wirkungsspezifisch, indem sie nur eine einzige Reaktion katalysieren können.

Die katalytische Aktivität vieler Enzyme hängt von der Gegenwart kleiner Moleküle, sogenannter Cofaktoren, ab. Ein solches Enzym, ohne seinen Cofaktor, wird als Apoenzym bezeichnet, das vollständig katalytisch aktive Enzym heißt Holoenzym (= Apoenzym + Cofaktor). Cofaktoren lassen sich in Metalle (Zink, Nickel, Selen, Kalium, Magnesium, Mangan, Molybdän) und kleine organische Moleküle (meist Vitamine) unterteilen.

Enzymtätigkeit:
Das Enzym (E) nimmt an der chemischen Reaktion teil und geht mit den umzusetzenden Stoffen (P oder S1 + S2) eine vorübergehende Bindung (Enzym-Substrat-Komplex: EP oder ES1S2) ein. Durch die Reaktion wird das Enzym nicht verändert! Es verbindet die beiden Ausgangsstoffe miteinander zu einem Produkt (E + P) oder spaltet ein Produkt in dessen Ausgangsstoffe und entlässt diese anschließend (E + S1 + S2).

E + S1 + S2 <-> ES1S2 <-> EP <-> E + P

Abbildung 1: Enzym-Substrat-Komplex (www.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/12/Induced_fit_diagram_de.svg/220px-Induced_fit_diagram_de.svg.png)

Enzyme werden entsprechend der von ihnen katalysierten Reaktion in sechs Enzymklassen eingeteilt. Manche Enzyme sind in der Lage, diverse zum Teil sehr unterschiedliche Reaktionen zu katalysieren. Ist dies der Fall, werden sie mehreren Enzymklassen zugerechnet.

Enzymklassen und deren Funktion (in Anlehnung an Campbell; 2009, 1228 ff.)