Sel-sel hidup merupakan pabrik-pabrik kimia bergantung energi yang harus mengikuti hukum-hukum kimia. Reaksi-reaksi kimia yang berlangsung dalam sel hidup secara keseluruhan disebut metabolisme. Ribuan reaksi berlangsung dalam tiap sel, sehingga metabolisme merupakan proses yang kompleks tetapi teratur dan mengesankan.
Melalui metabolisme sel mampu membentuk berbagai senyawa dan bahan dasar pembentukan organela-organela dan struktur-struktur lain yang terdapat dalam sel. Tumbuhan juga menghasilkan sejumlah senyawa kompleks yang disebut metabolit sekunder yang mungkin berperan melindungi tumbuhan terhadap insekta, bakteri, jamur dan patogen lain.
Tumbuhan juga menghasilkan vitamin yang berguna bagi tumbuhan itu sendiri dan mahluk lain (hewan, manusia), hormon yang mengontrol dan mengkoordinasi proses pertumbuhan dan perkembangan. Seluruh kegiatan metabolisme tersebut dibantu oleh enzim yang berperan sebagai biokatalisator. yang dapat mempercepat reaksi antara 108 – 1020 kali.
Enzim tidak tercampur merata di seluruh sel, tetapi terdapat dalam kompartemen-kompartemen. Enzim untuk fotosintesis terdapat pada kloroplas, untuk respirasi pada mitakondria dan Sitosal, untuk sistesis DNA, RNA dan mitosis pada inti. Pengelompokkan enzim dalam kompartemen meningkatkan efisiensi proses - proses seluler dengan alasan sebagai berikut.
(1) Membantu memastikan bahwa konsentrasi reaktan cukup di tempat enzim tersebut terdapat.
(2) Membantu memastikan bahwa satu senyawa diarahkan menjadi hasil yang diperlukan, dan tidak dialihkan ke jalur lain oleh kerja enzim lain yang berkompetensi yang juga dapat bekerja pada senyawa itu di tempat lain dalam sel.
Pengelompokan enzim dalam kompartemen-kompartemen tidak mutlak. Misalnya, membran yang mengelilingi kloroplas memungkinkan beberapa gula-fosfat yang dihasilkan fotosintesis, keluar. Senyawa itu kemudian digunakan oleh sejumlah enzim di luar kloroplas dilibatkan dalam sintesis dinding sel dan respirasi yang penting untuk tubuh dan pemeliharaan tumbuhan tersebut.
