Enzyme là chất xúc tác sinh học có thành phần cơ bản là protein.

Trong cuộc sống sinh vật xảy ra rất nhiều phản ứng hóa học, với một hiệu suất rất cao, mặc dù ở điều kiện bình thường về nhiệt độ, áp suất, pH. Sở dĩ như vậy vì nó có sự hiện diện của chất xúc tác sinh học được gọi chung là enzyme.

Như vậy, enzyme là các protein xúc tác các phản ứng hóa học. Trong các phản ứng này, các phân tử lúc bắt đầu của quá trình được gọi là cơ chất (substrate), enzyme sẽ biến đổi chúng thành các phân tử khác nhau. Tất cả các quá trình trong tế bào đều cần enzym. Enzym có tính chọn lọc rất cao đối với cơ chất của nó.

Hầu hết phản ứng được xúc tác bởi enzym đều có tốc độ cao hơn nhiều so với khi không được xúc tác. Có trên 4 000 phản ứng sinh hóa được xúc tác bởi enzym.

Họat tính của enzym chịu tác động bởi nhiều yếu tố. Chất ức chế là các phân tử làm giảm hoạt tính của enzym, trong khi yếu tố hoạt hóa là những phân tử làm tăng hoạt tính của enzym.

Enzym cũng như mọi chất xúc tác có nguồn gốc vô cơ khác, chỉ ảnh hưởng tới tốc độ phản ứng, làm hệ thống phản ứng chóng đạt đến giai đoạn cân bằng động, còn bản thân nó không tham gia vào sản phẩm cuối cùng của phản ứng. Tuỳ theo yếu tố nồng độ và trạng thái cân bằng hoá học mà enzym làm tăng tốc độ theo hướng này hoặc hướng khác

Nhưng vì enzym là những chất xúc tác sinh học có bản chất protein và hoạt động xúc tác ở các vật thể sống nên chúng có một số đặc điểm trong hoạt động mà chúng ta cần xét sau đây:

1. ảnh hưởng của nhiệt độ

Hoạt động của enzym lệ thuộc khá rõ vào nhiệt độ của môi trường.

Ở nhiệt độ cao (> 70 - 800C) enzym bị tê liệt và phá huỷ do rối loạn về cấu trúc phân tử bậc 2, 3 làm hỏng trung tâm hoạt động được tạo nên từ các acid quan trọng và nhóm ghép. Nếu tác động của nhiệt chưa thật sâu sắc thì enzym có khả năng khôi phục lại cấu trúc và do đó hoạt động xúc tác của enzym vẫn còn. ứng dụng việc luộc thịt hoặc sấy khô thực phẩm để bảo quản.

Những nhiệt độ quá thấp (gần hoặc dưới O0C) hoạt động của enzym yếu dần và hầu như dừng hẳn lại nhưng enzym không bị phá huỷ. ứng dụng trong việc bảo quản thực phẩm dễ hỏng ở tủ lạnh.

Đa số các chất enzym ở động vật có hoạt độ cao nhất ở điều kiện thân nhiệt (37 - 400C). sự tăng nhiệt độ ở giới hạn thích hợp (35 - 500C) Có tác dụng kích thích hoạt động của enzym tức là kích thích quá trình trao đổi vật chất. Sốt là phản ứng bảo vệ cơ thể chống lại sự xâm nhập của vi trùng, thực chất là tăng cường sự hoạt động của các loại enzym.

Ở ngoài cơ thể enzym tuân theo qui luật Van-hoff tức là nhiệt độ tăng toạc hoạt độ enzym tăng 2 lần, ở trong cơ thể nhiệt độ tăng tốc hoạt độ enzym tăng 1.000 lần.

Có một số enzym chịu được nhiệt độ cao (1000C đối với miokinase bắp thịt) hoặc nhiệt độ thấp (O0C như enzym vi sinh vật).

2. ảnh hưởng của pH

Enzym rất nhạy cảm đối với phản ứng môi trường và mỗi enzym có vùng pH hoạt động tết nhất riêng cho mình. Sở d có ảnh hưởng của độ pH đến hoạt độ của enzym là vì enzym có nguồn gốc protein nên khi pH thay đổi sẽ ảnh hưởng tới độ phân ly các nhóm chức cấu trao nên trung tâm hoạt động của enzym như OH, SH...

Độ pH thích hợp của một số enzym thường gặp: Pepsin dịch vị 1,5 - 2,5

- Trypsin dịch tụy 7,8 - 9,5

- Amylase nước bọt 6,8 - 7,2

- Lipase dịch tụy 7,0 - 8,0

- Phosphatase huyết thanh 9,0 - 10,0

Trong nhiều trường hợp, khi pH thay đổi thì hướng xúc tác thuận nghịch của enzym cũng bị đảo ngược.

3. ảnh hưởng của nồng độ enzym và cơ chất

* Ảnh hưởng của nồng độ cơ chất

Đặc điểm chung của các chất xúc tác là với một lượng rất nhỏ, cũng có khả năng thực hiện phản ứng cho một lượng cơ chất lớn gấp nhiều lần.

Tuy nhiên tốc độ phản ứng cũng phụ thuộc vào cơ chất, nếu nồng độ đó thấp thì tốc độ enzym xúc tác chậm dần, nhưng nếu nâng nồng độ lên mãi thì đến một lúc tốc độ xúc tác thôi không tăng vì nó đã đạt được tối đa (Vmax) lúc này phản ứng lập hợp chất trung gian (ES) và giải phóng sản phẩm (ES → E + P) tiến hành nhanh nhất.

Người ta dùng hằng số Michaelis- Men ten để biểu diễn trạng thái phân ly của ES.

Hằng số Michaelis- Men ten Khi (molllit) là nồng độ cơ chất cần để một enzym tương ứng hoạt động với tốc độ bằng 1/2 tốc độ tối đa nói trên tức là: Vmax/2

* Ảnh hưởng của nồng độ enzym

Nồng độ của enzym cũng có tác dụng quan trọng đối với tốc độ xúc tác. Nói chung trong điều kiện thừa cơ chất, tốc độ phản ứng phụ thuộc tuyến tính vào nồng độ enzym: V=k [E] .

Trong đó: V là tốc độ phản ứng, [E] là nồng độ enzym

Cũng có trường hợp khi nồng độ enzym quá lớn, tốc độ phản ứng tăng chậm Theo qui định quốc tế, đơn vị enzym là số lượng enzym có khả năng xúc tác phản ứng biến đổi 1 micro-phân tử gam trong 1 phút ( 1 ~l - mollphút) ở những điều kiện cụ thể cho trước như to , pH . . .