Vilka är funktionerna hos kolsyraanhydras?

Kolsyraanhydras är ett viktigt enzym som fungerar i djurceller, växtceller och i miljön för att stabilisera koldioxidkoncentrationer. Utan detta enzym skulle omvandlingen från koldioxid till bikarbonat och vice versa vara extremt långsam och det skulle vara nästan omöjligt att utföra livsprocesser, såsom fotosyntes i växter och människor som andas ut koldioxid under andning. Även om det utför många fördelaktiga funktioner, kan det också skada människokroppen, även orsaka vissa former av cancer.

Koldioxid produceras som avfall från nedbrytning av socker och fetter och i andning, så det måste transporteras genom kroppen till lungorna. Kolsyraanhydras omvandlar koldioxid till kolsyra när det transporteras av blodceller innan det omvandlas till koldioxid. Eftersom många kroppsfunktioner är beroende av ett visst pH, justerar kolanhydras surheten i den kemiska miljön för att förhindra skador på kroppen.

Liksom djurceller transporterar växtceller koldioxidgas som bikarbonat innan de konverteras tillbaka för att använda den i fotosyntes för att generera näring för växten. En skillnad är att växtceller får koldioxid från luft och jord istället för att producera den. Strukturen kan vara nästan helt annorlunda eftersom den har en annan aminosyrasekvens och använder en zink metalljon, som interagerar med syreatomerna, också i en annan mekanism än hos människor och djur. Växtversionen finns i den flytande delen av cellen, medan djurversionen finns i cellmitokondrier.

Atmosfärisk CO2 tas upp i havet av kolsyraanhydras och omvandlas till kolsyra, vilket sänker havets totala pH över tiden. När mer och mer koldioxid släpps ut och sedan avlägsnas från atmosfären blir havet surare och har potentiella skadliga effekter för det marina livet. Marina alger tar sedan upp upplösta bikarbonatjoner och omvandlar dem till koldioxid.

Även om enzymet är fördelaktigt i många fall, katalyserar det också negativa effekter på kroppen, och en speciell typ av läkemedel, som kallas en kolsyraanhydrashämmare, är tillgänglig för att motverka denna aktivitet. En sjukdom som orsakas av detta enzyms aktivitet, men inte själva enzymet, är glaukom, där trycket från sur vätskeuppbyggnad minskar synen över tiden. Vissa former av cancer accelereras också av kolsyraanhydras, inklusive cancer i äggstocks-, bröst-, tjocktarms- och njurcancer.