Карбоангидраза - это важный фермент, который работает в клетках животных, растительных клетках и в окружающей среде, стабилизируя концентрацию углекислого газа. Без этого фермента превращение диоксида углерода в бикарбонат и наоборот было бы чрезвычайно медленным, и это было бы практически невозможно осуществлять жизненные процессы, такие как фотосинтез у растений и людей, выделяющих углекислый газ во время дыхание. Хотя он выполняет множество полезных функций, он также может повредить человеческий организм, даже вызывая некоторые формы рака.
В людях
Углекислый газ образуется как отходы при расщеплении сахаров и жиров, а также при дыхании, поэтому он должен переноситься через организм в легкие. Карбоангидраза превращает CO2 в угольную кислоту по мере того, как он переносится клетками крови, прежде чем снова превратиться в диоксид углерода. Поскольку многие функции организма зависят от определенного pH, карбоангидраза регулирует кислотность химической среды, чтобы предотвратить повреждение организма.
В растениях
Как и клетки животных, клетки растений переносят углекислый газ в виде бикарбоната, прежде чем преобразовать его обратно для использования в фотосинтезе для производства питания для растений. Одно отличие состоит в том, что клетки растений получают углекислый газ из воздуха и почвы, а не производят его. Структура может быть почти полностью другой, так как она имеет другую аминокислотную последовательность и использует цинк. ион металла, который взаимодействует с атомами кислорода, также по другому механизму, чем у человека и животные. Версия растения находится в жидкой части клетки, а версия животного - в митохондриях клетки.
В океане
Атмосферный CO2 поглощается океаном карбоангидразой и превращается в угольную кислоту, что со временем снижает общий pH океана. По мере того, как все больше и больше углекислого газа выделяется, а затем удаляется из атмосферы, океан становится более кислым, что может иметь разрушительные последствия для морской флоры и фауны. Затем морские водоросли поглощают растворенные ионы бикарбоната и превращают их в диоксид углерода.
Остановка карбоангидразы
Хотя фермент во многих случаях полезен, он также катализирует негативное воздействие на организм и Для противодействия этой активности доступен специальный тип лекарственного средства, называемый ингибитором карбоангидразы. Заболевание, вызванное активностью этого фермента, но не самим ферментом, - это глаукома, при которой давление из-за накопления кислой жидкости со временем снижает зрение. Карбоангидраза также ускоряет развитие некоторых форм рака, включая рак яичников, груди, толстой кишки и почек.