Međunarodna unija za biohemiju i molekularnu biologiju sistematski klasifikuje enzime u sedam glavnih kategorija na osnovu vrste katalitičkih reakcija koje posreduju.
1. Oksidoreduktaze
Osnovna funkcija: katalizira oksidacijske-redukcijske reakcije u organizmima, tj. prijenos elektrona između različitih molekula. Ovi enzimi obično zahtijevaju koenzime za aktivnost, s uobičajenim primjerima uključujući oksidaze i peroksidaze. Na primjer, glukoza oksidaza katalizira oksidaciju glukoze u glukonsku kiselinu i vodikov peroksid, te se široko koristi u konzerviranju hrane za inhibiciju rasta mikroba.
2. Transferaze
Osnovna funkcija: Katalizira prijenos funkcionalnih grupa s jedne molekule na drugu. Klasičan primjer je transaminaza, koja prenosi amino grupe između aminokiselina i keto kiselina, služeći kao ključni enzim u metabolizmu proteina. Na primjer, transglutaminaza katalizira unakrsno-vezivanje između proteinskih molekula i obično se koristi u prehrambenoj industriji za poboljšanje elastičnosti mesnih proizvoda i stabilnost mliječnih proizvoda.
3. Hidrolaze
Osnovna funkcija: Katalizira reakcije hidrolize supstrata, tj. razlaganje makromolekula na manje dodavanjem molekula vode. Ova klasa uključuje amilaze, proteaze, lipaze, itd. -Amilaza u pljuvački hidrolizira škrob u pirinču i rezancima u maltozu, omogućavajući nam da osjetimo slatkoću. Katalitičke reakcije hidrolaze su obično nepovratne, što ih čini ključnom silom u katabolizmu tvari u živim organizmima.
4. Liaze
Osnovna funkcija: katalizira ne-hidrolitičko cijepanje ili stvaranje hemijskih veza, što dovodi do molekularnog cijepanja ili ciklizacije, s dvostrukim vezama koje se često stvaraju tokom reakcije. Na primjer, karboanhidraza katalizuje reakciju između ugljičnog dioksida i vode da nastane ugljična kiselina, koja se koristi u preradi hrane za reguliranje stabilnosti mjehurića u gaziranim pićima.
5. Izomeraze
Osnovna funkcija: Katalizuje reakcije izomerizacije molekula, tj. promene u prostornoj strukturi ili rasporedu hemijskih veza bez promene atomskog sastava. Glukoza izomeraza je najraširenija izomeraza, koja prvenstveno katalizuje reverzibilnu izomerizaciju glukoze u fruktozu. U proizvodnji visoko-fruktoznog kukuruznog sirupa, pretvara glukozu u fruktozu kako bi poboljšao slatkoću.
6. Ligaze
Osnovna funkcija: Katalizira ligaciju dvaju molekula u makromolekulu, proces koji obično zahtijeva izvore energije kao što je ATP. Na primjer, DNK ligaza je ključni alat u genetskom inženjeringu za konstruiranje rekombinantnih molekula DNK. Reakcije katalizirane ligazama ključni su koraci u sintezi makromolekula u organizmima, koji igraju ključnu ulogu u prijenosu genetskih informacija i sintezi tvari.
7. Translocases
Sedma kategorija, dodana 2018. godine, katalizira transport iona ili molekula kroz biološke membrane ili njihov prijenos između različitih molekula. Ove reakcije su tipično povezane s transportnom funkcijom bioloških membrana. Uključivanje translokaza dovršilo je sistem klasifikacije enzima, koji pokriva važan fiziološki proces transporta tvari u živim organizmima.