Kādas ir ogļūdeņraža anhidrāzes funkcijas?

Oglekļa anhidrāze ir izšķirošs enzīms, kas darbojas dzīvnieku šūnās, augu šūnās un vidē, lai stabilizētu oglekļa dioksīda koncentrāciju. Bez šī enzīma pārvēršanās no oglekļa dioksīda par bikarbonātu un otrādi būtu ārkārtīgi lēna, un tā būtu gandrīz neiespējami veikt dzīves procesus, piemēram, fotosintēzi augos un cilvēkiem, kas laikā izelpo oglekļa dioksīdu elpošana. Lai gan tas veic daudz noderīgu funkciju, tas var arī sabojāt cilvēka ķermeni, pat izraisīt dažas vēža formas.

Oglekļa dioksīds rodas kā atkritumi, sadaloties cukuriem un taukiem, kā arī elpojot, tāpēc tas jātransportē caur ķermeni uz plaušām. Oglekļa anhidrāze pārvērš CO2 ogļskābē, kad to transportē asins šūnas, pirms tā atkal tiek pārveidota par oglekļa dioksīdu. Tā kā daudzas ķermeņa funkcijas ir atkarīgas no noteikta pH, karboanhidrāze pielāgo ķīmiskās vides skābumu, lai novērstu ķermeņa bojājumus.

Tāpat kā dzīvnieku šūnas, arī augu šūnas transportē oglekļa dioksīda gāzi kā bikarbonātu, pirms to pārveido atpakaļ, lai to izmantotu fotosintēzē, lai radītu augu barību. Viena atšķirība ir tā, ka augu šūnas nevis ražo oglekļa dioksīdu no gaisa un augsnes. Struktūra var būt gandrīz pilnīgi atšķirīga, jo tai ir atšķirīga aminoskābju secība, un tajā tiek izmantots cinks metāla jons, kas mijiedarbojas ar skābekļa atomiem, arī citādā mehānismā nekā cilvēku un dzīvnieki. Augu versija ir atrodama šūnas šķidrajā daļā, savukārt dzīvnieku versija - šūnu mitohondrijos.

Karboanhidrāze okeānā uzņem CO2 atmosfērā un pārvērš to ogļskābē, laika gaitā pazeminot kopējo okeāna pH līmeni. Tā kā no atmosfēras izdalās un pēc tam tiek izvadīts arvien vairāk oglekļa dioksīda, okeāns kļūst skābāks, un tam var būt kaitīga ietekme uz jūras dzīvi. Pēc tam jūras aļģes uzņem izšķīdušos bikarbonāta jonus un pārvērš tos oglekļa dioksīdā.

Lai gan enzīms daudzos gadījumos ir izdevīgs, tas arī katalizē negatīvo ietekmi uz ķermeni un lai novērstu šo darbību, ir pieejams īpašs zāļu veids, ko sauc par karboanhidrāzes inhibitoru. Slimība, ko izraisa šī enzīma darbība, bet ne pats ferments, ir glaukoma, kurā skābā šķidruma uzkrāšanās spiediens laika gaitā samazina redzi. Dažas vēža formas paātrina arī karboanhidrāze, ieskaitot olnīcu, krūts, resnās zarnas un nieru vēzi.