ลองนึกภาพว่า ทุกเซลล์ในร่างกายของคุณคือโรงงานขนาดจิ๋วที่ทำงานไม่หยุดนิ่ง ปฏิกิริยาเคมีทุกวินาทีที่เกิดขึ้นในโรงงานนี้ เรียกรวมกันว่าเมแทบอลิซึมของเซลล์ (cellular metabolism)หากไม่มีการแทรกแซงใด ๆ ปฏิกิริยาเหล่านี้จะช้าจนเกือบหยุดนิ่งภายใต้อุณหภูมิและความดันปกติ แต่สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงอยู่และเติบโตได้อย่างแข็งแรงก็เพราะมี "ตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ" อันมหัศจรรย์ นั่นคือเอนไซม์ (enzyme)ซึ่งเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาขึ้นเป็นล้านเท่า
ขอบเขตและการขนส่งของเมแทบอลิซึม
ก่อนที่เมแทบอลิซึมจะเริ่มต้น สารต่าง ๆ ต้องผ่านเข้าออกเยื่อหุ้มเซลล์ โมเลกุลเล็กอาศัยโปรตีนขนส่ง (transport proteins)(โปรตีนตัวพาและโปรตีนช่อง) เพื่อการแพร่แบบมีตัวช่วยหรือการลำเลียงแบบแอคทีฟ ส่วนโมเลกุลใหญ่เช่นโปรตีนจะผ่านทางเอนโดไซโทซิส (endocytosis)และเอกโซไซโทซิส (exocytosis)โดยอาศัยสภาพคล่องของเยื่อหุ้มเซลล์ในการห่อหุ้มเป็นถุงน้ำเพื่อ "จัดส่งข้ามเยื่อ"
ธรรมชาติของเอนไซม์: ตัวเร่งความเร็วแห่งชีวิต
- ธรรมชาติ: เอนไซม์คือสารอินทรีย์ที่มีฤทธิ์เร่งปฏิกิริยาซึ่งสร้างโดยเซลล์มีชีวิต ส่วนใหญ่เป็นโปรตีน และส่วนน้อยเป็นอาร์เอ็นเอ
- หลักการ: เอนไซม์ลด "พลังงานกระตุ้น" ที่จำเป็นต่อปฏิกิริยาเคมีลงอย่างมาก ทำให้เมแทบอลิซึมที่ซับซ้อนยังคงมีประสิทธิภาพและเสถียรแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีความเข้มข้นของ $H^+$ เช่น $150\text{ mmol}\cdot\text{L}^{-1}$