Б. Ферменты понижают энергию активации, необходимую для реакции

Фермент, как любой другой катализатор проводит реакцию несколько иным путем, по сравнению с некатализируемой реакцией. Например, рассмотрим реакцию гидролиза, которая широко используется в биохимических реакциях:

X-CO-NH-Y + H₂O à X-CO₂^- + ⁺NH₃-Y

В этой реакции происходит присоединение молекулы H₂O по месту разрыва амидной связи. Однако эта реакция - невероятно медленная, потому что:O в молекуле H₂O - плохой нуклеофил и очень слабая кислота. Хотя O имеет две неподеленные пары электронов, он отличается высокой электроотрицательностью и не «желает» совместно использовать свои электроны. Реакцию можно значительно ускорить в присутствии группы ОН^-, которая является хорошим нуклеофилом или H₃O⁺ - превосходного протонного донора, т.е. следует значительно изменить рН, а биологические процессы протекают при pH около 7, так что применение сильной кислоты или сильного основания исключаются в таких условиях.

Среди групп активного центра целый ряд групп являются нуклеофилами: ЦисSH, Гис, Асп^- или Глу^-, реже ТирOH, СерOH или ЛизNH₂. Нкулеофилы - хорошие доноры неподеленных пар электронов и могут давать их дефицитному по электронам атому углерода субстрата (например углероду группы C=O). Ускорение реакции при помощи нуклеофилов – нуклеофидьный катализ.

В состав активного центра могут входить и электрофилы – акцепторыэлектронов. Правда, среди групп аминокислот практически нет хороших электрофилов. Свойствами электрофилов обладают многие простетические группы. Например, Zn²⁺ входит в состав активного центра карбоксипептидазы A, фермента, который катализирует реакции гидролиза отдельных аминокислот от C-концевого отдела пептидной цепи (электрофильный катализ).