In der Medizin sind die Wirkungen von bestimmten Stoffen auf Enzyme des Körpers höchst interessant. Je besser wir diese Vorgänge verstehen, desto gezielter können wir in unerwünschte Stoffwechselprozesse eingreifen. Ein solcher Eingriff kann beispielsweise durch die Hemmung eines bestimmten Enzyms stattfinden. Dabei müssen zwei Arten von Hemmungen unterschieden werden.

Bei dieser Art der Hemmung ähnelt ein Hemmstoff strukturell dem Substrat. Daher kann der Hemmstoff an das aktive Zentrum des Enzyms binden und dieses blockieren, ohne dabei umgesetzt zu werden. Aufgrund dieser Blockade kann das Substrat nicht mehr an das Enzym binden.

Dieser Vorgang der Hemmung ist meistens reversibel, da sich der Hemmstoff auch wieder vom Zentrum löst und das Substrat gebunden werden kann. Substrat und Hemmstoff stehen bei dieser Art der Hemmung in Konkurrenz um das aktive Zentrum, wodurch diejenige Komponente „gewinnt“, die in höherer Konzentration vorliegt. Somit kann eine kompetitive Hemmung durch die Erhöhung der Substratkonzentration abgeschwächt werden. Eine Reaktion kann jedoch nie vollständig blockiert, sondern nur stark verlangsamt werden.

Bei der allosterischen Hemmung bindet ein Hemmstoff an dem Enzym an eine Bindungsstelle außerhalb des aktiven Zentrums und verändert dadurch die räumliche Struktur (Konformationsänderung).

Dadurch kann sich auch die Struktur des aktiven Zentrums ändern, wodurch das umzusetzende Substrat nicht mehr bzw. nicht mehr so effizient gebunden werden kann und die gesamte Reaktion zum Erliegen kommt oder verlangsamt abläuft. Bei dieser Art der Hemmung kann zwischen reversibler und irreversibler Hemmung unterschieden werden, da je nach Stoffklasse die Möglichkeit besteht, dass sich der Hemmstoff wieder löst oder gebunden bleibt.

Bei einem induzierbaren Enzym handelt es sich um ein Enzym, das im Gegensatz zu den konstitutiven Enzymen nicht ständig in der Zelle vorliegt. Erst wenn ein Substrat vorliegt, das von dem Enzym umgesetzt werden kann, wird die Herstellung des Enzyms induziert. Durch diesen Mechanismus spart die Zelle Energie und Baustoffe.