Всі ізомерази відіграють важливу роль в обміні речовин.

– тріозофосфат-ізомераза бере участь у процесі бродіння, каталізує перетворення 3-фосфогліцеринового альдегіду в фосфодіоксіацетон:

- глюкозофосфат-ізмераза каталізує взаємне перетворення глюкопіранозо-6-фосфату та фруктофуранозо-6-фосфату.

6. Лігази

Лігази (синтетази), клас ферментів, що каталізують з’єднання двох молекул, що супроводжується розщепленням пірофосфатного зв’язку в молекулі нуклеозидтрифосфату (НТФ) - зазвичай АТФ, рідше гуанозин- або цитозинтрифосфату.

Підкласи лігаз (їх п'ять) сформовані за типом зв'язків, які утворюються в результаті реакції, а підпідкласи - за типом субстратів.

До лігаз, що каталізують реакції, в яких утворюються зв'язки С-О, відносять аміноацил-тРНК-синтетази, що каталізують ацилювання транспортних РНК відповідними амінокислотами (відіграють віжливу роль в біосинтезі білка).

- аланіл-тРНК-синтетаза

Утворення зв'язку С-S каталізують ферменти, що беруть участь в синтезі ацильних похідних коферменту А (див. пантотенова кислота).

Ці ферменти утворюють C–S-зв’язок між залишком карбонової кислоти та КоА.

- ацетилкоензим А -синтетаза – каталізує приєднання залишків різних органічних кислот до коензиму А.

До ферментів, що беруть участь в утворенні зв'язку С-N, відносять амідсинтетази (каталізують утворення амідов з кислот і NH₃ або амінів, напр. глутамінсинтетаза), пептидсинтетази (каталізують утворення пептидного зв'язку, напр. L-глутамілцистеїнсинтетаза), цикло-лігази (каталізують утворення гетероциклів, що містять в кільці атом N, наприклад фосфорибозиламіноімідазол–синтетаза) і деякі інші.

– пептидсинтетази – каталізують утворення пептидних зв’язків

- глютамінсинтетаза – каталізує реакцію синтезу глютаміну з глютамінової кислоти та аміаку.

- аспарагінсинтетаза – каталізує реакцію синтезу аспарагіну з аспарагінової кислоти та аміаку.

Реакції, в результаті яких утворюється зв'язок С-С, каталізують карбоксилюючі ферменти (карбоксилази), що містять як кофактор біотин, наприклад піруваткарбоксилаза.

Карбоксилази при участі АТФ каталізують приєднання діоксиду вуглецю до різних органічних кислот, тобто реакцію подовження вуглецевого ланцюгу.

- піруваткарбоксилаза каталізує синтез щавелевооцтової кислоти з піровиноградної:

Ряд лігаз (наприклад, полідезоксирибонуклеотид-синтетаза) каталізує утворення фосфодіефірних зв'язків в нуклеїнових кислотах (так звані репаруючі ферменти). У зв'язаній реакції гідроліз пірофосфатного зв'язку може здійснюватися між - і - або - і -фосфатними групами:

У реакції X і Y – субстрати, НДФ і НМФ - відповідно нуклеозиддифосфат і нуклеозидмонофосфат, Ф і ПФ – відповідно фосфорна і пірофосфорна кислоти.

Для лігаз, у яких в зв'язаній реакції АТФ гідролізуєтся до аденозинмонофосфату (АМФ) і пірофосфату, запропонований механізм, згідно якого в якості інтермедіату утворюється ацил-АМФ; в цьому випадку АТФ реагує безпосередньо з субстратом X або Y.

Деякі лігази (наприклад, L-глутамілцистеїнсинтетаза) функціонують за механізмом трьохстадійного перенесення, для якого характерне утворення ковалентного проміжного похідного ферменту:

Е + АТФ : Е–Ф + АДФ;

Е-Ф + X : Е–X + Ф;

Е-X + У : X–У + Е

де Е – фермент, АДФ – аденозиндифосфат.

Реакції, що каналізують лігази, відіграють важливу роль в біосинтезі і функціонуванні всіх організмів.