3. Для активного взаимодействия фермента и субстрата их молекулы должны соприкасаться. То есть вероятность их взаимодействия в растворах или в газообразном состоянии в несколько раз выше и эффективнее, чем в твердом состоянии. Многие ферментативные реакции в сухих веществах вообще не протекают.
  4. Если некая химическая реакция может происходить и без фермента, она не является каталитической. В этом случае наличие фермента просто ускоряет реакцию в десятки, сотни и иногда даже тысячи раз. Если же присутствие фермента делает реакцию вообще возможной, тогда она называется каталитической. Иначе говоря, без фермента она вообще не будет протекать (ни при каких иных изменениях физических условий, таких как повышение температуры или увеличение концентрации веществ, поверхности их соприкосновения и т. д.).
  5. Ферментативная реакция всегда энергетически более выгодна. За счет фермента растет скорость реакции и (или) падает ее энергоемкость.
  Строение молекул фермента. Что же представляет собой молекула фермента? В подавляющем большинстве ферменты – это белки¹. Часто они представляют собой сложные белки, включающие в свой состав, кроме аминокислотных остатков, иные компоненты – простетические группы. Это могут быть ионы металлов, части молекул витаминов (или целые молекулы), иные вещества органической природы (липиды, углеводы, циклические структуры и т. д.). Большая часть молекулы фермента выполняет своего рода вспомогательную роль. Она является механической основой или структурой, на которой размещается его «главная часть». Вот эту самую «главную часть», способную «узнавать» субстрат, и называют активным центром фермента. Чаще всего именно в состав активного центра фермента входят простетические группы.
  Роль активного центра в ферментативном катализе заключается в «узнавании» и непосредственном «взаимодействии» с субстратом. Значит, молекула субстрата вступает во взаимодействие не со всеми частями молекулы фермента, а только с ее строго определенной частью – активным центром.
  Механизм взаимодействия фермента и субстрата достаточно сложен и изучен не до конца. Но в целом можно представить любой каталитический процесс на следующем гипотетическом примере. Предположим, что реакция соединения между веществами А и В является каталитической. То есть без наличия некоего третьего вещества – катализатора – вещество А вообще не способно химически взаимодействовать с веществом В. Как, например, стекло не вступает в реакцию с водой, как бы мы ни изменяли физические условия.
  Если обозначить катализатор (фермент) символом К/Ф, то процесс каталитической реакции соединения веществ А и В можно выразить в следующей схеме-формуле:

А+В+К/Ф→АК/Ф+В=АВ+К/Ф.

  Продуктом, т. е. конечным результатом, данной реакции является вещество АВ. Субстратом, взаимодействующим с катализатором-ферментом, является вещество А. Анализируя схему, можно сделать вывод, что вещество А вступает во взаимодействие с катализатором и только после этого получает способность химически взаимодействовать с веществом В. То есть реакция происходит не между веществами А и В. Реакция соединения возможна только (!) между комплексом АК/Ф и веществом В. Результатом – продуктом реакции является новое вещество АВ. При этом по окончании химического процесса целостная молекула неповрежденного фермента К/Ф освобождается из реакции. Именно поэтому в самом упрощенном определении катализатора отмечается, что это «вещества, которые не расходуются в ходе реакций, но делают эти процессы возможными».