Anhidrază carbonică este o enzimă crucială care funcționează în celulele animale, celulele vegetale și în mediu pentru a stabiliza concentrațiile de dioxid de carbon. Fără această enzimă, conversia de la dioxid de carbon la bicarbonat și viceversa ar fi extrem de lentă și ar fi aproape imposibil de realizat procese de viață, cum ar fi fotosinteza la plante și oameni care expiră dioxid de carbon în timpul respiraţie. Deși îndeplinește o mulțime de funcții benefice, poate afecta și corpul uman, provocând chiar și unele forme de cancer.
În oameni
Dioxidul de carbon este produs ca deșeuri de la descompunerea zaharurilor și a grăsimilor și prin respirație, deci trebuie transportat prin corp în plămâni. Anhidrază carbonică transformă CO2 în acid carbonic pe măsură ce este transportat de celulele sanguine, înainte de a fi transformat înapoi în dioxid de carbon. Deoarece multe funcții corporale depind de un anumit pH, anhidrază carbonică ajustează aciditatea mediului chimic pentru a preveni deteriorarea organismului.
În plante
La fel ca celulele animale, celulele vegetale transportă dioxidul de carbon gazos ca bicarbonat înainte de a-l transforma înapoi pentru a-l utiliza în fotosinteză pentru a genera nutriție pentru plantă. O diferență este că celulele vegetale obțin dioxid de carbon din aer și sol, în loc să îl producă. Structura poate fi aproape complet diferită, deoarece are o secvență de aminoacizi diferită și folosește un zinc ion metalic, care interacționează cu atomii de oxigen, de asemenea, într-un mecanism diferit de cel al oamenilor și animale. Versiunea vegetală se găsește în partea lichidă a celulei, în timp ce versiunea animală se găsește în mitocondriile celulare.
In ocean
CO2 atmosferic este preluat în ocean de anhidrază carbonică și transformat în acid carbonic, scăzând pH-ul general al oceanului în timp. Pe măsură ce din ce în ce mai mult dioxid de carbon este eliberat și apoi eliminat din atmosferă, oceanul devine mai acid, având potențiale efecte dăunătoare asupra vieții marine. Algele marine preiau apoi ioni de bicarbonat dizolvați și îi transformă în dioxid de carbon.
Oprirea anhidrazei carbonice
Deși enzima este benefică în multe cazuri, ea catalizează, de asemenea, impacturi negative asupra organismului și un tip special de medicament, numit inhibitor al anhidrazei carbonice, este disponibil pentru a contracara această activitate. O boală cauzată de activitatea acestei enzime, dar nu și de enzima în sine, este glaucomul, în care presiunea din acumularea de lichid acid scade vederea în timp. Unele forme de cancer sunt, de asemenea, accelerate și de anhidrază carbonică, inclusiv cancerele ovariene, de sân, de colon și de rinichi.