Фермент — это белок, который ускоряет химическую реакцию. Он не расходуется в ходе реакции. Он снижает энергию активации, позволяя реакции протекать быстрее и в более мягких условиях. Без ферментов реакции, поддерживающие жизнь, протекали бы слишком медленно и не имели бы значения. Ферменты — это катализаторы биологических процессов.

Ферменты специфичны. Каждый фермент связывает определенный субстрат, подобно ключу, подходящему к замку. Активный центр, карман на поверхности фермента, удерживает субстрат в правильной ориентации для протекания реакции. Некоторые ферменты представляют собой простые белки. Другие требуют для своей работы кофакторов, таких как ионы металлов или небольшие органические молекулы. Скорость ферментативно катализируемой реакции зависит от температуры, pH, концентрации субстрата и наличия ингибиторов или активаторов.

Ферменты используются в промышленности. Протеазы в стиральных порошках расщепляют белковые пятна. Амилазы в пищевой промышленности превращают крахмал в сахар. Целлюлазы в биотопливе расщепляют растительный материал. Полимеразы в молекулярной биологии копируют ДНК. Ферменты также являются мишенями для лекарственных препаратов. Статины ингибируют ГМГ-КоА-редуктазу для снижения уровня холестерина. Аспирин ингибирует циклооксигеназу для уменьшения боли и воспаления. Многие лекарства действуют, блокируя ферменты.

Ферменты — это удивительные механизмы. Однако они также хрупкие. При высоких температурах или экстремальных значениях pH они денатурируют. Разработка ферментов с целью повышения их стабильности и активности — это важная область исследований.