Due ruoli specifici che gli enzimi giocano nelle cellule includono l'uso come pompe ioniche durante il trasporto attivo, come gli ATPasi, e vengono utilizzati come recettori per la trasduzione del segnale, come le chinasi e le fosfatasi. Generalmente, gli enzimi funzionano come catalizzatori organici che accelerano le reazioni biochimiche.
La sopravvivenza degli organismi viventi dipende dalle varie reazioni biochimiche che avvengono all'interno del corpo. Affinché queste reazioni si verifichino, è necessaria una quantità necessaria di energia, chiamata energia di attivazione. Gli enzimi sono complessi proteici che riducono le energie di attivazione di diverse reazioni. Senza attività enzimatica, le reazioni sono circa 10 miliardi di volte più lente rispetto a quelle reazioni che comportano l'uso di enzimi. Si dice che il potere catalitico degli enzimi ad alta velocità sia fino a 500.000 molecole al secondo.
Gli enzimi sono caratterizzati da una forma tridimensionale che contiene un sito attivo in cui si verifica la catalisi. Una sostanza chiamata substrato si lega specificamente a un particolare enzima per formare un prodotto. Gli enzimi non sono modificati chimicamente né consumati durante la reazione. Questo importante attributo consente agli enzimi di essere utilizzati ripetutamente.
Gli enzimi servono una varietà di scopi biologici e applicazioni industriali. Oltre ad essere usato come agenti di trasduzione e pompe ioniche, altre funzioni biologiche degli enzimi includono la regolazione cellulare, la formazione di percorsi metabolici, la contrazione dei muscoli e la rottura di molecole complesse in sostanze più semplici. Gli enzimi sono anche componenti importanti in diversi settori, come le industrie alimentari, birrarie, biocarburanti, della gomma e della carta.
