Η ανθρακική ανυδράση είναι ένα κρίσιμο ένζυμο που λειτουργεί σε ζωικά κύτταρα, φυτικά κύτταρα και στο περιβάλλον για τη σταθεροποίηση των συγκεντρώσεων διοξειδίου του άνθρακα. Χωρίς αυτό το ένζυμο, η μετατροπή από διοξείδιο του άνθρακα σε όξινο ανθρακικό άλας, και αντίστροφα, θα ήταν εξαιρετικά αργή και θα ήταν σχεδόν αδύνατο να πραγματοποιηθούν διεργασίες ζωής, όπως η φωτοσύνθεση σε φυτά και άτομα που εκπνέουν διοξείδιο του άνθρακα κατά τη διάρκεια αναπνοή. Αν και εκτελεί πολλές ευεργετικές λειτουργίες, μπορεί επίσης να βλάψει το ανθρώπινο σώμα, προκαλώντας ακόμη και ορισμένες μορφές καρκίνου.
Στους ανθρώπους
Το διοξείδιο του άνθρακα παράγεται ως απόβλητο από τη διάσπαση σακχάρων και λιπών και κατά την αναπνοή, επομένως πρέπει να μεταφερθεί μέσω του σώματος στους πνεύμονες. Η ανθρακική ανυδράση μετατρέπει το CO2 σε ανθρακικό οξύ καθώς μεταφέρεται από τα κύτταρα του αίματος, προτού μετατραπεί σε διοξείδιο του άνθρακα. Δεδομένου ότι πολλές σωματικές λειτουργίες εξαρτώνται από ένα ορισμένο pH, η ανθρακική ανυδράση ρυθμίζει την οξύτητα του χημικού περιβάλλοντος για να αποτρέψει τη ζημιά στο σώμα.
Στα φυτά
Όπως και τα ζωικά κύτταρα, τα φυτικά κύτταρα μεταφέρουν αέριο διοξείδιο του άνθρακα ως όξινο ανθρακικό άλας πριν το μετατρέψουν ξανά για να το χρησιμοποιήσουν στη φωτοσύνθεση για τη δημιουργία θρέψης για το φυτό. Μία διαφορά είναι ότι τα φυτικά κύτταρα λαμβάνουν διοξείδιο του άνθρακα από τον αέρα και το έδαφος αντί να το παράγουν. Η δομή μπορεί να είναι σχεδόν εντελώς διαφορετική αφού έχει διαφορετική αλληλουχία αμινοξέων και χρησιμοποιεί ψευδάργυρο μεταλλικό ιόν, το οποίο αλληλεπιδρά με τα άτομα οξυγόνου, επίσης σε διαφορετικό μηχανισμό από αυτόν των ανθρώπων και των ζώων. Η φυτική έκδοση βρίσκεται στο υγρό μέρος του κυττάρου, ενώ η ζωική έκδοση βρίσκεται στα μιτοχόνδρια των κυττάρων.
Στον ωκεανό
Το ατμοσφαιρικό CO2 απορροφάται στον ωκεανό με ανθρακική ανυδράση και μετατρέπεται σε ανθρακικό οξύ, μειώνοντας το συνολικό pH του ωκεανού με την πάροδο του χρόνου. Καθώς όλο και περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα απελευθερώνεται και στη συνέχεια απομακρύνεται από την ατμόσφαιρα, ο ωκεανός γίνεται πιο όξινος, με πιθανές βλαβερές συνέπειες για τη θαλάσσια ζωή. Στη συνέχεια, τα θαλάσσια φύκια λαμβάνουν διαλυμένα ιόντα διττανθρακικών και μετατρέπουν τα σε διοξείδιο του άνθρακα.
Διακοπή της ανθρακικής ανυδράσης
Αν και το ένζυμο είναι ευεργετικό σε πολλές περιπτώσεις, καταλύει επίσης αρνητικές επιπτώσεις στο σώμα και Ένας ειδικός τύπος φαρμάκου, που ονομάζεται αναστολέας καρβονικής ανυδράσης, είναι διαθέσιμος για την αντιμετώπιση αυτής της δραστηριότητας. Μια ασθένεια που προκαλείται από τη δραστηριότητα αυτού του ενζύμου, αλλά όχι από το ίδιο το ένζυμο, είναι το γλαύκωμα, στο οποίο η πίεση από τη συσσώρευση όξινων υγρών μειώνει την όραση με την πάροδο του χρόνου. Ορισμένες μορφές καρκίνου επιταχύνονται επίσης από την καρβονική ανυδράση, συμπεριλαμβανομένων των καρκίνων των ωοθηκών, του μαστού, του παχέος εντέρου και των νεφρών.
