酶分类及化学组成简析

（一）根据习惯进行分类

酶的种类繁多，结构相对复杂，很难以化学结构来命名，长期以来在酶的利用过程中形成了习惯命名法。具体包括根据酶作用的底物和作用性质分类，如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶、转移酶等；根据酶催化的化学反应性质分类，如氧化还原酶、水解酶、异构酶、合成酶等；根据酶的来源分类，如胃蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶等。由于习惯命名法缺乏系统性，没有统一的原则，很容易造成酶名称的混乱。

（二）根据酶的化学组成分类

按照化学组成，酶可分为单纯蛋白酶和结合蛋白酶两大类。

1. 单纯蛋白质酶

单纯蛋白质酶本身就是具有催化活性的单纯蛋白质分子，如脲酶、胰蛋白酶等都属于单纯蛋白酶。此酶又称简单酶或单纯酶。

2. 结合蛋白质酶

结合蛋白质酶又称全酶或结合酶。这类酶的组成中，一部分是蛋白质部分的酶蛋白，另一部分是非蛋白质部分的辅助因子。酶蛋白与辅助因子单独存在时均无催化活力，只有这两部分结合起来组成复合物才能显示催化活力。根据辅助因子与酶蛋白结合的紧密程度不同分为两大类：一是把与酶蛋白结合比较松、容易脱离酶蛋白、可用透析法除去的小分子有机物称为辅酶；二是把那些与酶蛋白结合比较紧、用透析法不易除去的小分子物质称为辅基。

酶的辅助因子一般是结果复杂的有机化合物，如维生素B₁₂，有的是金属离子，如Na⁺、K⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺，有的是小分子有机化合物，如NAD、NADP、FAD、FMN。

在全酶的催化反应中，酶蛋白与辅助因子所起的作用不同，酶蛋白本身决定酶反应的专一性及高效性，而辅助因子直接作为电子、原子或某些化学基团的载体起传递作用，参与反应并促进整个催化过程。

在生物体内，酶的种类很多，而辅助因子的种类很少。通常一种酶蛋白只能与一种辅酶结合，组成一个酶，作用于一种底物，向着一个方向进行化学反应。而一种辅酶，则可以与若干种酶蛋白结合，组成若干个酶，催化若干种底物发生同一类型的化学反应。

（三）根据酶促反应的类型分类

1967年，国际生化协会酶学委员会规定了酶的系统命名法，它主要根据催化反应的类型而将酶分成六大类，并以4个阿拉伯数字来代替一种酶。如EC3.2.1.1（α-1，4-葡萄糖-4-葡萄糖水解酶，又称α-淀粉酶），EC代表国际酶学委员会，第一个数字代表酶的六大类，以1，2，3，4，5，6来分别代表氧化还原酶类、转移酶类、水解酶类、裂解酶类、异构酶类、连接酶类。第二个数字为大类中的亚类，如在氧化还原酶类中表示氢的供体，转移酶类中表示转移的基团，水解酶类中表示水解键连接的形式，裂解酶类中表示裂解键的形式等。第三个数字是亚类中再进行分类，用来补充第二个数字分类的不足，如表示氧化还原酶中氢原子的受体，转移酶的转移基团再进行细分。前三个数字表示酶作用的形式。第四个数字表示对相同作用的酶进行流水编号。

1. 氧化还原酶类

凡能催化底物发生氧化还原反应的酶，均称为氧化还原酶。在有机反应中，通常把脱氢加氧视为氧化，加氢脱氧视为还原。此类酶包括脱氢酶、加氧酶、氧化酶、还原酶、过氧化物酶等。其中最多的是脱氢酶，脱氢酶催化的反应，可用以下通式表示：

AH₂+B→A +BH₂

AH₂表示底物，B为受氢体。在脱氢反应中，直接从底物上获得氢原子的都是辅酶（基）。辅酶（基）从底物上得到氢原子后，再经过一定的传递过程，最后使之与氧结合成水。由氧化酶所催化的反应可用以下通式表示：

AH₂+O₂→A +H₂O

此类反应中，从底物分子中脱下来的氢原子，不经传递，直接与氧反应生成水。由氧化酶催化的反应多数是不可逆的。

2. 转移酶类

凡能催化底物发生基团转移或交换的酶，均称为转移酶。根据所转移的基团种类的不同，常见的转移酶有氨基转移酶、甲基转移酶、酰基转移酶、激酶及磷酸化酶。由转移酶所催化的反应可用以下通式表示：(www.xing528.com)

A-R +B→A +B-R

上式中，R为被转移的基团。不少的转移酶是结合蛋白质，被转移的基团首先与辅酶结合，而后再转移给另一受体。如氨基转移酶的辅酶是磷酸吡哆醛，在转氨过程中，被转移的氨基首先与磷酸吡哆醛结合生成磷酸吡哆胺，然后磷酸吡哆胺再把氨基转移到另一物质上。

3. 水解酶类

凡能催化底物发生水解反应的酶，皆称为水解酶。常见的水解酶有淀粉酶、麦芽糖酶、蛋白酶、肽酶、脂酶及磷酸酯酶等。这类酶的酶促反应可用下式来表示：

A-B +H₂O→AH +BOH

水解酶所催化的反应多数是不可逆的。

4. 裂解酶类

凡能催化底物分子中C—C （或C—O、C—N等）化学键的断裂，断裂后一分子底物转变为两分子产物的酶，均称为裂解酶。此类酶的酶促反应可用下式表示：

A-B→A +B

这类酶催化的反应多数是可逆的，从左向右进行的反应是裂解反应，由右向左是合成反应，所以又称裂合酶。常见的裂解酶有醛缩酶、脱羧酶、异柠檬酸裂解酶、脱水酶和脱氨酶等。

5. 异构酶类

异构酶能催化底物分子发生几何学或结构学的同分异构变化。几何学上的变化有顺反异构、差向异构（表异构）和分子构型的改变；结构学上的变化有分子内的基团转移（变位）和分子内的氧化还原。常见的异构酶有顺反异构酶、表异构酶、变位酶和消旋酶。异构酶催化的反应可用下式表示：

A→B

异构酶所催化的反应都是可逆的。常见的异构酶有磷酸葡萄糖变位酶、磷酸丙糖变位酶及磷酸甘油醛变位酶。

6. 合成酶类

合成酶是催化两个分子连接在一起，并伴随有ATP分子中的高能磷酸键断裂的一类酶，又称连接酶。酶促反应可用下式表示：

A +B +ATP→A-B +ADP +Pi

或A +B +ATP→A-B +AMP +PPi

此类反应多数是不可逆的。反应式中的Pi 或PPi 分别代表无机磷酸与焦磷酸。反应中必须有ATP （或GTP等）参与。常见的合成酶有丙酮酸羧化酶、谷氨酰胺合成酶、谷胱甘肽合成酶等。