Casi un tercio de todas las enzimas conocidas requieren iones metálicos para la actividad catalítica. Los iones metálicos pueden tener dos funciones en las enzimas: estructural y catalítica. Los iones estructurales no participan en la catálisis, pero son necesarios para que una enzima asuma la conformación correcta al ayudar a que la proteína se doble correctamente. Los iones de sodio, potasio, calcio y en ocasiones los iones de magnesio y zinc tienen un papel estructural. Por otro lado, los iones de hierro, cobre, manganeso, cromo y algunos otros metales funcionan como cofactores y tienen un papel catalítico.
Los iones metálicos participan en el proceso catalítico por lo general de tres maneras:
- Al unirse al sustrato para orientarlos adecuadamente para la reacción
- Mediante la mediación de reacciones de oxidación-reducción a través de cambios reversibles en el estado de oxidación de los iones metálicos
- Al estabilizar electrostáticamente o proteger cargas negativas
Algunas de las metaloenzimas más conocidas son la ADN polimerasa, la hexoquinasa, la catalasa, la alcohol deshidrogenasa y la anhidrasa carbónica.
