اتحادیه بینالمللی بیوشیمی و زیستشناسی مولکولی به طور سیستماتیک آنزیمها را بر اساس نوع واکنشهای کاتالیزوری که میانجیگری میکنند به هفت دسته اصلی طبقهبندی میکند.
1. اکسیدرودوکتازها
عملکرد هسته: کاتالیز کردن واکنشهای کاهش اکسیداسیون در موجودات، به عنوان مثال، انتقال الکترونها بین مولکولهای مختلف. این آنزیم ها معمولاً برای فعالیت به کوآنزیم نیاز دارند که نمونه های رایج آن شامل اکسیدازها و پراکسیدازها می باشد. به عنوان مثال، گلوکز اکسیداز اکسیداسیون گلوکز به اسید گلوکونیک و پراکسید هیدروژن را کاتالیز می کند و به طور گسترده در نگهداری مواد غذایی برای مهار رشد میکروبی استفاده می شود.
2. نقل و انتقالات
تابع هسته: انتقال گروه های عاملی از یک مولکول به مولکول دیگر را کاتالیز می کند. یک مثال کلاسیک ترانس آمیناز است که گروه های آمینه را بین اسیدهای آمینه و کتو اسیدها منتقل می کند و به عنوان یک آنزیم کلیدی در متابولیسم پروتئین عمل می کند. به عنوان مثال، ترانس گلوتامیناز پیوند متقابل- بین مولکول های پروتئین را کاتالیز می کند و معمولاً در صنایع غذایی برای بهبود خاصیت ارتجاعی محصولات گوشتی و پایداری محصولات لبنی استفاده می شود.
3. هیدرولازها
عملکرد هسته: واکنش های هیدرولیز بسترها را کاتالیز می کند، به عنوان مثال، با افزودن مولکول های آب، ماکرومولکول ها را به مولکول های کوچکتر تجزیه می کند. این دسته شامل آمیلازها، پروتئازها، لیپازها و غیره است. -آمیلاز موجود در بزاق نشاسته برنج و نودل را به مالتوز هیدرولیز میکند و به ما اجازه میدهد طعم شیرین را بچشیم. واکنشهای کاتالیزوری هیدرولازها معمولاً برگشتناپذیر هستند و آنها را به نیروی اصلی در کاتابولیسم مواد در موجودات زنده تبدیل میکند.
4. لیازها
عملکرد هسته: کاتالیز کردن شکاف غیر هیدرولیتیک یا تشکیل پیوندهای شیمیایی، که منجر به شکاف یا چرخه شدن مولکولی می شود، با پیوندهای دوگانه اغلب در طول واکنش ایجاد می شود. به عنوان مثال، کربنیک انیدراز واکنش بین دی اکسید کربن و آب را کاتالیز می کند و اسید کربنیک تشکیل می دهد که در فرآوری مواد غذایی برای تنظیم پایداری حباب ها در نوشیدنی های گازدار استفاده می شود.
5. ایزومرازها
عملکرد هسته: کاتالیز واکنش های ایزومریزاسیون مولکول ها، به عنوان مثال، تغییرات در ساختار فضایی یا آرایش پیوند شیمیایی بدون تغییر ترکیب اتمی. ایزومراز گلوکز پرمصرف ترین ایزومراز است که در درجه اول ایزومریزاسیون برگشت پذیر گلوکز به فروکتوز را کاتالیز می کند. در تولید شربت ذرت با فروکتوز بالا، برای افزایش شیرینی، گلوکز را به فروکتوز تبدیل می کند.
6. لیگازها
عملکرد هسته: کاتالیز کردن بستن دو مولکول به یک ماکرومولکول، فرآیندی که معمولاً به منابع انرژی مانند ATP نیاز دارد. به عنوان مثال، DNA لیگاز یک ابزار اصلی در مهندسی ژنتیک برای ساخت مولکول های DNA نوترکیب است. واکنشهایی که توسط لیگازها کاتالیز میشوند، مراحل کلیدی در سنتز ماکرومولکولها در موجودات هستند که نقش مهمی در انتقال اطلاعات ژنتیکی و سنتز مواد دارند.
7. Translocases
دسته هفتم که در سال 2018 اضافه شد، انتقال یون ها یا مولکول ها را از طریق غشاهای بیولوژیکی یا انتقال آنها بین مولکول های مختلف کاتالیز می کند. این واکنش ها معمولاً با عملکرد انتقال مواد غشاهای بیولوژیکی مرتبط هستند. گنجاندن ترانسلوکازها، سیستم طبقه بندی آنزیمی را تکمیل کرده است که فرآیند مهم فیزیولوژیکی انتقال مواد در موجودات زنده را پوشش می دهد.