想像してみてください。あなたの細胞のひとつひとつが、絶え間なく動き続けるミニチュア工場です。その工場で毎秒起こる化学反応をまとめて細胞代謝 (cellular metabolism)と呼びます。何もしなければ、これらの反応は常温常圧ではほとんど止まってしまうほど遅いものです。しかし、生命が力強く躍動できるのは、不思議な「生体触媒」——酵素 (enzyme)——が存在し、反応速度を数百万倍も高めているからです。

代謝の境界と物流

代謝が始まる前に、物質は細胞膜を出入りしなければなりません。低分子は輸送タンパク質（キャリアタンパク質とチャネルタンパク質）によって促進拡散または能動輸送されます。一方、タンパク質などの高分子はエンドサイトーシス (endocytosis)やエキソサイトーシス (exocytosis)により、膜の流動性を利用して小胞に包み込み「膜貫通宅配便」を行います。

酵素の本質：生命の加速装置

• 本質：酵素は生きた細胞が作り出す触媒作用を持つ有機物であり、その大部分はタンパク質、一部はRNAです。
• 原理：化学反応に必要な「活性化エネルギー」を大幅に低下させることで、$150\text{ mmol}\cdot\text{L}^{-1}$ もの $H^+$ 濃度環境下でも複雑な代謝を効率的かつ安定的に進行させます。