酵素とは、化学反応を促進するタンパク質です。反応中に消費されることはありません。酵素は活性化エネルギーを低下させることで、反応をより速く、より穏やかな条件下で進行させます。酵素がなければ、生命を維持する反応は遅すぎて意味をなさないでしょう。酵素は生物学における触媒です。

酵素は特異性を持つ。それぞれの酵素は、鍵が錠に合うように、特定の基質に結合する。酵素表面にある活性部位と呼ばれるポケットは、反応に適した向きで基質を保持する。酵素の中には単純なタンパク質で構成されているものもあれば、金属イオンや小さな有機分子などの補因子を必要とするものもある。酵素触媒反応の速度は、温度、pH、基質濃度、および阻害剤や活性化因子の存在によって左右される。

酵素は産業分野で利用されています。洗濯洗剤に含まれるプロテアーゼはタンパク質の汚れを分解します。食品加工におけるアミラーゼはデンプンを糖に変換します。バイオ燃料におけるセルラーゼは植物性物質を分解します。分子生物学におけるポリメラーゼはDNAを複製します。酵素は医薬品の標的にもなります。スタチンはHMG-CoA還元酵素を阻害してコレステロール値を下げます。アスピリンはシクロオキシゲナーゼを阻害して痛みや炎症を軽減します。多くの医薬品は酵素の働きを阻害することで効果を発揮します。

酵素は驚くべき機械である。しかし同時に、非常に壊れやすいものでもある。高温や極端なpH条件下では変性してしまうのだ。酵素の安定性と活性を高めるための工学的研究は、重要な研究分野となっている。