Katalytisk aktivitet är ökningen av hastigheten och energin för en kemisk reaktion med ett ämne som inte i sig förändras i reaktionen. I biologiska system utförs det av enzymer som är avgörande för normala livsprocesser. Genom att sänka den nödvändiga energin som krävs för att initiera en reaktion, ökar enzymatiska vägar hastigheten med vilken celler utför viktiga kemiska funktioner. Katalys styrs genom att reglera enzymer. Vissa av dessa involverar förändringar i enzymstrukturen, medan andra verkar genom att förändra den cellulära miljön i vilken katalytisk aktivitet äger rum.
I allmän kemi är katalytisk aktivitet eller katalys varje förändring – ökning eller minskning – i en reaktionshastighet av ett medel som inte förändras kemiskt av processen. Inom industrin kan detta betyda hur många medel som helst som används för att öka hastigheten och utbytet av reaktioner, men inom biokemi avser katalytisk aktivitet arbetet med enzymer, de proteiner som finns i alla organismer som förmedlar de flesta cellulära funktioner, inklusive metabolism. Få om några biologiska processer skulle inträffa i en takt som är tillräcklig för att upprätthålla liv utan enzymatisk katalys.
Vissa reaktioner skulle inte inträffa alls utan enzymers katalytiska aktivitet. Vanligtvis har många molekyler en energibarriär för att reagera tillsammans. Kallas aktiveringsenergi, denna gräns måste övervinnas för att kemiska reaktioner ska fortsätta.
I vissa fall innebär en hög tröskel för aktiveringsenergi att reaktanterna är osannolikt att reagera på egen hand, eller kommer att göra det i långsam takt. När enzymer tillfälligt binder till en eller flera reaktanter sänks den nödvändiga aktiveringsenergin och reaktionshastigheten accelererar. Enzymer kan också hämma aktiveringen av andra enzymer och sakta ner processen.
Enzymatisk aktivitet resulterar ofta i biokemiska reaktioner i flera steg, som var och en förlitar sig på en annan katalysator och är beroende av produkten från föregående steg. Fysiskt sker katalytisk aktivitet av många olika enzymer i samma cellulära organell, vilket påskyndar reaktionshastigheten som ett resultat. Förändringar i pH och temperatur kan, till en viss grad, fungera i synergi för att öka katalystakten. Temperaturer över ett visst intervall kan skada strukturen hos ett enzyms proteiner, vilket gör det oförmöget att fungera.
I biologiska system regleras den katalytiska aktiviteten av flera olika mekanismer. Enzymer är vanligtvis gjorda av inaktiva prekursorproteiner, och dessa blir aktiva endast genom inverkan av ett annat enzym eller en miljöförändring som rörelse från insidan av cellen till utsidan. Feedback-inhibering minskar katalys när produkten från en eller flera enzymatiska vägar ackumuleras i cellen, vilket blockerar ytterligare frisättning eller tillverkning av enzymet som katalyserade den initiala reaktionen. På liknande sätt kommer reducerade mängder av reaktionsprodukterna att öka produktionen av enzymet.