Białka są to substancje naturalne, organiczne, zbudowane z wielu cząsteczek tworzących skomplikowane układy. Są one podstawowymi składnikami budującymi wszystkie struktury żywych komórek. Białka składają się z wielu różnych, powiązanych ze sobą, reszt aminokwasowych. W ich skład wchodzą następujące pierwiastki: węgiel, wodór, tlen, azot i siarka.
Budowa wszelkich białek jest zakodowana w DNA każdej komórki. Białka tworzą się na matrycy, jaką jest ułożenie zasad azotowych w łańcuchu cząsteczki kwasu nukleinowego. Zarówno białka jak i kwasy nukleinowe tworzące nic DNA są wielkocząsteczkowymi polimerami.
W przyrodzie występuje 20 rodzajów aminokwasów. Wszystkie one budują białka układając się liniowo w różnych kombinacjach. Liczba ich kombinacji jest w zasadzie nieograniczona. Organizmy żywe zbudowane są z ogromnej ilości różnych białek których głównym budulcem są aminokwasy zbudowane z podstawowych pierwiastków biogennych.
Struktura przestrzenna białka, czyli kolejność i sposób ułożenia tworzących je aminokwasów, może ulec zmianom pod wpływem wielu czynników. Zmiana struktury białka może być trwała i nieodwracalna albo chwilowa, odwracalna po jakimś czasie. Zmiany nieodwracalne, nazywane denaturacją białka, mogą zostać wywołane między innymi przez podwyższenie temperatury, przez działanie kwasów, zasad, jonów metali ciężkich, niektórych rozpuszczalników organicznych, detergentów, czy pod wpływem promieniowania UV. Zmiany odwracalne nazywane są strukturyzacją białka. Dzięki zdolności do strukturyzacji oraz powrotu do stanu poprzedniego białka biorą udział w wielu procesach fizjologicznych. Są niezbędne w przenoszeniu i magazynowaniu różnych substancji, w utlenianiu tkankowym czy krzepnięciu krwi. Dzięki tej zdolności możliwe jest pośredniczenie różnych, specyficznych dla danego procesu białek w procesach odpornościowych, dostarczaniu energii, przewodzeniu bodźców nerwowych, w skurczach mięśni, regulacji procesów metabolicznych itd.
Białka mogą pełnić w organizmach wiele funkcji. Ze względu na to, jakie są ich główne zadania można je podzielić na białka transportujące, strukturalne, regulatorowe, przechowujące, toksyny, przeciwciała, hormony, enzymy i białka kurczliwe (aktyna i miozyna). Przyjmując taki podział białek należy pamiętać, że wiele z nich może pełnić jednocześnie kilka funkcji. Jest to więc tylko umowny podział.
Bardzo ważną rolę dla organizmu pełnią białka enzymatyczne. Są one katalizatorami wielu procesów biochemicznych. Oznacza to, że ich obecność ułatwia i przyspiesza przebieg reakcji zachodzących w komórkach. Wiele z tych reakcji jest możliwych tylko w obecności pewnych enzymów.
Biologiczne katalizatory, jakimi są enzymy, powstają zawsze wewnątrz organizmów żywych, mogą jednak być przenoszone na zewnątrz organizmów i tam również działać. Enzymami mogą być białka proste, zbudowane tylko z aminokwasów, albo białka złożone, zbudowane z aminokwasów i tak zwanej grupy niebiałkowej. Grupa białkowa może być trwale połączona z białkową częścią i nazywa się wtedy grupą prostetyczną. Jeżeli jest ona połączona z częścią białkową w sposób nietrwały, nosi wtedy nazwę koenzymu. Koenzymy określają kierunek danej przemiany substratu. Koenzymami są głównie witaminy. Część białkowa enzymu wykazuje powinowactwo do substratu. Bardzo ważne w budowie każdego enzymu jest jego centrum aktywne. Zawiera ono wiele wolnych grup funkcyjnych, dzięki czemu jest miejscem, które dopasowuje enzym do wybranego substratu, pozwalając w ten sposób na przeprowadzenie jego katalizy enzymatycznej
Kataliza enzymatyczna jest to proces wieloetapowy. Prawidłowy przebieg katalizy zależy między innymi od stężenia enzymu i substratów czy od temperatury. Pierwszy jej etap polega na dopasowaniu przestrzennym aktywnego centrum białka enzymatycznego do danego substratu. W dalszym przebiegu katalizy enzymatycznej powstaje kompleks enzym- substrat, który ma nietrwały charakter. Istnienie tego kompleksu pozwala na obniżenie energii aktywacji procesu i umożliwia przez to jego przyspieszenie. Powstają produkty reakcji katalizowanych przez enzym. Produkty te w ostatnim etapie katalizy odłączają się od enzymu, który może ponownie wziąć udział w kolejnej katalizie enzymatycznej.
