Karboanhydráza je rozhodujúci enzým, ktorý pôsobí v živočíšnych bunkách, rastlinných bunkách a v prostredí na stabilizáciu koncentrácií oxidu uhličitého. Bez tohto enzýmu by konverzia z oxidu uhličitého na hydrogenuhličitan a naopak bola extrémne pomalá a bola by je takmer nemožné uskutočniť životné procesy, ako je fotosyntéza v rastlinách a u ľudí vydychujúcich oxid uhličitý počas dýchanie. Aj keď plní množstvo prospešných funkcií, môže tiež poškodiť ľudské telo a dokonca spôsobiť niektoré formy rakoviny.
U ľudí
Oxid uhličitý sa vyrába ako odpad z rozkladu cukrov a tukov a pri dýchaní, takže sa musí transportovať telom do pľúc. Karboanhydráza premieňa CO2 na kyselinu uhličitú, keď je transportovaná krvnými bunkami, a potom späť na oxid uhličitý. Pretože veľa telesných funkcií závisí od určitého pH, karboanhydráza upravuje kyslosť chemického prostredia tak, aby nedošlo k jeho poškodeniu.
V rastlinách
Rovnako ako živočíšne bunky, aj rastlinné bunky transportujú plynný oxid uhličitý vo forme hydrogenuhličitanu a potom ho premieňajú späť na ďalšie použitie pri fotosyntéze na generovanie výživy rastliny. Jeden rozdiel je v tom, že rastlinné bunky získavajú oxid uhličitý zo vzduchu a pôdy namiesto toho, aby ho produkovali. Štruktúra môže byť takmer úplne odlišná, pretože má inú aminokyselinovú sekvenciu a používa sa zinok kovový ión, ktorý interaguje s atómami kyslíka, tiež iným mechanizmom ako mechanizmy u ľudí a zvieratá. Rastlinná verzia sa nachádza v tekutej časti bunky, zatiaľ čo živočíšna verzia sa nachádza v bunkových mitochondriách.
V oceáne
Atmosférický CO2 je absorbovaný v oceáne uhličitou anhydrázou a prevedený na kyselinu uhličitú, čím sa časom zníži celkové pH oceánu. Keď sa čoraz viac oxidu uhličitého uvoľňuje a následne odstraňuje z atmosféry, oceán sa stáva kyslejším a má potenciálne škodlivé účinky na morský život. Morské riasy potom absorbujú rozpustené hydrogenuhličitanové ióny a prevedú ich na oxid uhličitý.
Zastavenie karboanhydrázy
Aj keď je enzým v mnohých prípadoch prospešný, katalyzuje aj negatívne účinky na organizmus a na potlačenie tejto aktivity je k dispozícii špeciálny typ liečiva, ktorý sa nazýva inhibítor karboanhydrázy. Choroba spôsobená aktivitou tohto enzýmu, ale nie samotným enzýmom, je glaukóm, pri ktorom tlak v dôsledku hromadenia kyslej tekutiny časom znižuje zrak. Niektoré formy rakoviny tiež urýchľuje karboanhydráza, vrátane rakoviny vaječníkov, prsníkov, hrubého čreva a obličiek.
