Международният съюз по биохимия и молекулярна биология систематично класифицира ензимите в седем основни категории въз основа на типа каталитични реакции, които медиират.
1. Оксидоредуктази
Основна функция: Катализиране на окислително-редукционни реакции в организмите, т.е. пренос на електрони между различни молекули. Тези ензими обикновено изискват коензими за активност, като обичайните примери включват оксидази и пероксидази. Например, глюкозооксидазата катализира окисляването на глюкозата до глюконова киселина и водороден пероксид и се използва широко в консервирането на храни за инхибиране на микробния растеж.
2. Трансферази
Основна функция: катализира прехвърлянето на функционални групи от една молекула към друга. Класически пример е трансаминазата, която пренася аминогрупи между аминокиселини и кетокиселини, служейки като ключов ензим в протеиновия метаболизъм. Например трансглутаминазата катализира кръстосано -свързване между протеинови молекули и обикновено се използва в хранително-вкусовата промишленост за подобряване на еластичността на месните продукти и стабилността на млечните продукти.
3. Хидролази
Основна функция: Катализиране на реакции на хидролиза на субстрати, т.е. разграждане на макромолекулите на по-малки чрез добавяне на водни молекули. Този клас включва амилази, протеази, липази и др. -Амилазата в слюнката хидролизира нишестето в ориза и юфката в малтоза, което ни позволява да усетим сладост. Каталитичните реакции на хидролазите обикновено са необратими, което ги прави основната сила в катаболизма на веществата в живите организми.
4. Лиази
Основна функция: Катализира не-хидролитичното разцепване или образуването на химични връзки, което води до молекулно разцепване или циклизиране, като по време на реакцията често се генерират двойни връзки. Например, карбоанхидразата катализира реакцията между въглероден диоксид и вода, за да образува въглеродна киселина, която се използва в хранителната обработка за регулиране на стабилността на мехурчетата в газираните напитки.
5. Изомерази
Основна функция: Катализиране на реакции на изомеризация на молекули, т.е. промени в пространствената структура или разположението на химичните връзки, без да се променя атомният състав. Глюкозната изомераза е най-широко използваната изомераза, като основно катализира обратимата изомеризация на глюкозата до фруктоза. При производството на високо-фруктозен царевичен сироп той превръща глюкозата във фруктоза, за да подобри сладостта.
6. Лигази
Основна функция: Катализиране на свързването на две молекули в макромолекула, процес, който обикновено изисква източници на енергия като АТФ. Например ДНК лигазата е основен инструмент в генното инженерство за конструиране на рекомбинантни ДНК молекули. Реакциите, катализирани от лигази, са ключови стъпки в синтеза на макромолекули в организмите, играещи решаваща роля в предаването на генетична информация и синтеза на вещества.
7. Транслокази
Седмата категория, добавена през 2018 г., катализира транспорта на йони или молекули през биологични мембрани или техния трансфер между различни молекули. Тези реакции обикновено се свързват с функцията за транспортиране на материали на биологичните мембрани. Включването на транслокази завърши системата за ензимна класификация, обхващаща важния физиологичен процес на транспортиране на вещества в живите организми.