Xúc tác enzym (Enzyme catalysis) là quá trình tăng tốc độ phản ứng hóa học nhờ sự tham gia của enzym (một loại phân tử sinh học). Trong enzym, xúc tác thường xảy ra tại vị trí đặc biệt gọi là vị trí hoạt động.
Hầu hết các enzym là protein, có thể là một chuỗi protein đơn hoặc nhiều chuỗi tạo thành phức hợp đa tiểu đơn vị. Enzym thường kết hợp với các yếu tố phi protein như ion kim loại hoặc phân tử hữu cơ đặc biệt gọi là cofactor (ví dụ: adenosin triphosphat). Nhiều cofactor là vitamin tham gia vào xúc tác sinh học trong quá trình trao đổi chất. Việc xúc tác các phản ứng hóa sinh trong tế bào rất quan trọng vì nhiều phản ứng trong chuyển hóa diễn ra rất chậm nếu không có xúc tác. Sự tiến hóa của protein nhằm tối ưu hóa khả năng xúc tác, tuy nhiên chỉ một số enzym đạt gần mức tối ưu, phần lớn còn lại chưa đạt yêu cầu. Các yếu tố ảnh hưởng đến xúc tác enzym bao gồm: xúc tác acid và base, rào cản entropy, hiệu ứng định hướng (nguyên tắc chìa khóa-ổ khóa), và các hiệu ứng liên quan đến động học protein.
Các cơ chế xúc tác của enzym khác nhau, nhưng tất cả đều dựa trên nguyên lý của chất xúc tác hóa học: giảm hàng rào năng lượng cản trở chất phản ứng (hoặc cơ chất) để chuyển hóa thành sản phẩm. Việc giảm năng lượng hoạt hóa (E
Enzym thường có tính đặc hiệu cao và chỉ hoạt động trên một số cơ chất nhất định. Một số enzym có tính đặc hiệu tuyệt đối, tức là chỉ hoạt động trên một cơ chất duy nhất. Trong khi đó, nhiều enzym có tính đặc hiệu nhóm chức, hoạt động trên các nhóm chức hóa học tương tự nhau (không hoàn toàn giống nhau), chẳng hạn như liên kết peptid. Một số enzym có tính đặc hiệu lập thể, chỉ hoạt động trên đồng phân lập thể cụ thể và không hoạt động trên đồng phân khác.
- Ba yếu tố xúc tác (Catalytic triad)
- Thí nghiệm với enzym
- Chất ức chế hoạt động của enzym
- Khoa học về động học enzym
- Khoa học về động học protein
- Pseudoenzym, những enzym phổ biến nhưng không thực hiện chức năng xúc tác
- Thông qua hầm lượng tử