L'activité catalytique est l'augmentation de la vitesse et de l'énergie d'une réaction chimique par une substance qui n'est pas lui-même modifié dans la réaction. Dans les systèmes biologiques, elle est réalisée par des enzymes qui sont essentielles pour les processus normaux de la vie. En abaissant l'énergie nécessaire requise pour amorcer une réaction, voies enzymatiques augmenter la vitesse à laquelle les cellules des fonctions chimiques essentielles. Catalyse est commandée par la régulation des enzymes. Certains d'entre eux impliquent des changements à la structure de l'enzyme, tandis que d'autres fonctionnent en modifiant l'environnement cellulaire dans lequel l'activité catalytique a lieu.
En chimie générale, l'activité catalytique ou catalyse un changement - augmentation ou diminution - de la fréquence d'une réaction par un agent qui n'est pas chimiquement modifiés par le processus. Dans l'industrie, cela peut signifier un certain nombre d'agents utilisés pour augmenter le taux et le rendement des réactions, mais en biochimie, l'activité catalytique se réfère aux travaux d'enzymes, les protéines trouvées dans tous les organismes qui interviennent dans la plupart des fonctions cellulaires, y compris le métabolisme. Rares sont les processus biologiques qui se produisent à un rythme suffisant pour maintenir la vie sans catalyse enzymatique.
Certaines réactions ne se ferait pas du tout sans que l'activité catalytique des enzymes. Ordinairement, de nombreuses molécules ont une barrière d'énergie à réagir ensemble. Appelée énergie d'activation, cette limite doit être surmontée pour les réactions chimiques de procéder.
Dans certains cas, un seuil d'activation de haute énergie signifie que les réactifs sont peu susceptibles de réagir un de leur propre chef, ou le feront à un rythme lent. Lorsque enzymes temporairement se lier à une ou plusieurs réactifs, l'énergie d'activation nécessaire est abaissé, et accélère la vitesse de réaction. Les enzymes peuvent aussi inhiber l'activation d'autres enzymes et de ralentir le processus.
Activité enzymatique se traduit souvent par étapes multiples réactions biochimiques, qui s'appuient chacune sur un catalyseur différent et dépendent du produit de l'étape précédente. Physiquement, l'activité catalytique de nombreuses enzymes différentes se produit dans le même organite cellulaire, accélérant la vitesse de réaction en conséquence. Les variations de pH et de température peuvent, à un moment donné, travailler en synergie pour augmenter le rythme de la catalyse. Températures au-delà d'une certaine plage peut endommager la structure des protéines d'une enzyme, la rendant incapable d'activité.
Dans les systèmes biologiques, l'activité catalytique est régulée par plusieurs mécanismes différents. Enzymes sont généralement fabriqués à partir de protéines précurseurs inactifs, et ceux-ci ne sont actifs que sous l'action d'une autre enzyme ou un changement de l'environnement tel que le mouvement de l'intérieur de la cellule vers l'extérieur. Rétro-inhibition réduit catalyse lorsque le produit d'une ou plusieurs voies enzymatiques s'accumule dans la cellule, le blocage de la libération ou encore la fabrication de l'enzyme qui catalyse la réaction initiale. De même, des quantités réduites de produits de réaction augmente la production de l'enzyme.