يصنف الاتحاد الدولي للكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية الإنزيمات بشكل منهجي إلى سبع فئات رئيسية بناءً على نوع التفاعلات التحفيزية التي تتوسطها.
1. الأكسدة
الوظيفة الأساسية: تحفيز تفاعلات اختزال الأكسدة-في الكائنات الحية، أي نقل الإلكترونات بين الجزيئات المختلفة. تتطلب هذه الإنزيمات عادةً إنزيمات مساعدة للنشاط، ومن الأمثلة الشائعة عليها الأكسيداز والبيروكسيداز. على سبيل المثال، يحفز أوكسيديز الجلوكوز أكسدة الجلوكوز إلى حمض الغلوكونيك وبيروكسيد الهيدروجين، ويستخدم على نطاق واسع في حفظ الأغذية لمنع نمو الميكروبات.
2. التحويلات
الوظيفة الأساسية: تحفيز نقل المجموعات الوظيفية من جزيء إلى آخر. والمثال الكلاسيكي هو الترانساميناز، الذي ينقل المجموعات الأمينية بين الأحماض الأمينية وأحماض الكيتو، ويعمل بمثابة إنزيم رئيسي في استقلاب البروتين. على سبيل المثال، يحفز ناقل الجلوتاميناز-الارتباطات المتبادلة بين جزيئات البروتين، ويستخدم بشكل شائع في صناعة الأغذية لتحسين مرونة منتجات اللحوم واستقرار منتجات الألبان.
3. الهيدرولاز
الوظيفة الأساسية: تحفيز تفاعلات التحلل المائي للركائز، أي تحطيم الجزيئات الكبيرة إلى جزيئات أصغر عن طريق إضافة جزيئات الماء. تتضمن هذه الفئة الأميليز، والبروتياز، والليباز، وما إلى ذلك.. -الأميلاز الموجود في اللعاب يحلل النشا الموجود في الأرز والمعكرونة إلى مالتوز، مما يسمح لنا بتذوق الحلاوة. عادة ما تكون التفاعلات التحفيزية للهيدروليز غير قابلة للعكس، مما يجعلها القوة الأساسية في عملية تقويض المواد في الكائنات الحية.
4. لياسيس
الوظيفة الأساسية: تحفيز الانقسام غير المائي أو تكوين الروابط الكيميائية، مما يؤدي إلى الانقسام الجزيئي أو التدوير، مع إنشاء روابط مزدوجة غالبًا أثناء التفاعل. على سبيل المثال، يحفز الأنهيدراز الكربونيك التفاعل بين ثاني أكسيد الكربون والماء لتكوين حمض الكربونيك، والذي يستخدم في تجهيز الأغذية لتنظيم استقرار الفقاعات في المشروبات الغازية.
5. الأيزوميرات
الوظيفة الأساسية: تحفيز تفاعلات الأيزومرة للجزيئات، أي التغيرات في البنية المكانية أو ترتيب الروابط الكيميائية دون تغيير التركيب الذري. إيزوميراز الجلوكوز هو الأيزوميراز الأكثر استخدامًا على نطاق واسع، حيث يحفز في المقام الأول الأيزوميرة العكسية للجلوكوز إلى الفركتوز. في إنتاج شراب الذرة عالي الفركتوز-، فإنه يحول الجلوكوز إلى فركتوز لتعزيز الحلاوة.
6. الأربطة
الوظيفة الأساسية: تحفيز ربط جزيئين في جزيء كبير، وهي عملية تتطلب عادةً مصادر طاقة مثل ATP. على سبيل المثال، يعتبر ليجاز الحمض النووي أداة أساسية في الهندسة الوراثية لبناء جزيئات الحمض النووي المؤتلف. التفاعلات المحفزة بواسطة الأربطة هي خطوات أساسية في تخليق الجزيئات الكبيرة في الكائنات الحية، وتلعب دورًا حاسمًا في نقل المعلومات الوراثية وتخليق المواد.
7. المترجمات
أما الفئة السابعة، التي أضيفت عام 2018، فهي تحفز نقل الأيونات أو الجزيئات عبر الأغشية البيولوجية أو نقلها بين الجزيئات المختلفة. ترتبط هذه التفاعلات عادةً بوظيفة نقل المواد للأغشية البيولوجية. لقد أكمل إدراج المترجمات نظام تصنيف الإنزيمات، الذي يغطي العملية الفسيولوجية الهامة لنقل المواد في الكائنات الحية.