¿Puede una enzima catalizar reacciones tanto hacia adelante como hacia atrás?

¡Sí! De hecho, muchos lo hacen.
Las enzimas aumentan la velocidad de la reacción, pero no alteran el equilibrio. En la práctica, algunas enzimas catalizan la reacción inversa mucho más que otras.
Considera: A + B reacciona para formar C + D. Si el equilibrio está muy a la derecha (en inglés, la reacción llega a completarse, tal vez liberando energía, de modo que c y d normalmente no reaccionan para hacer ayb), entonces la enzima no catalizará significativamente la reacción inversa. Esto también es cierto si C o D no están disponibles. Esto sucede si uno o ambos son un gas que se difunde rápidamente, o si otra enzima lo elimina rápidamente.
Sin embargo, muchas reacciones tienen un equilibrio que admite cantidades significativas de reacciones en ambas direcciones. Supongo que estos tienen un delta g (cambio de energía libre) que es pequeño. Algunas reacciones en la glucólisis son así. En estos casos, la enzima cataliza ambas direcciones.