Sadržaj
Karbonska anhidraza ključni je enzim koji djeluje u životinjskim stanicama, biljnim stanicama i okolišu kako bi stabilizirao koncentracije ugljičnog dioksida. Bez ovog enzima pretvorba iz ugljičnog dioksida u bikarbonat bila bi izuzetno spora i bilo bi gotovo nemoguće provesti životne procese, poput fotosinteze u biljkama i ljudi koji tijekom disanja izdišu ugljični dioksid. Iako obavlja puno korisnih funkcija, također može naštetiti ljudskom tijelu, čak uzrokujući neke oblike raka.
Kod ljudi
Ugljični dioksid nastaje kao otpad od razgradnje šećera i masti i pri disanju, pa se mora transportirati kroz tijelo u pluća. Karbonska anhidraza pretvara CO2 u ugljičnu kiselinu kao što ga transportuju krvne stanice prije nego što se ponovno pretvori u ugljični dioksid. Kako mnoge tjelesne funkcije ovise o određenom pH, ugljična anhidraza prilagođava kiselost kemijskog okoliša kako bi se spriječilo oštećenje tijela.
U biljkama
Poput životinjskih stanica, biljne stanice prevoze plin ugljični dioksid kao bikarbonat prije nego što ga pretvore natrag kako bi ga iskoristile u fotosintezi kako bi stvorile prehranu za biljku. Jedna je razlika u tome što biljne stanice dobivaju ugljični dioksid iz zraka i tla, umjesto da ga proizvode. Struktura može biti gotovo potpuno različita jer ima različitu aminokiselinsku sekvencu i koristi ion cinka metala, koji djeluje s atomima kisika, također u različitom mehanizmu od ljudi i životinja. Biljna verzija nalazi se u tekućem dijelu stanice, dok se životinjska verzija nalazi u stanicama mitohondrija.
U oceanu
Atmosferski CO2 se u ocean preuzima ugljičnom anhidrazom i pretvara u ugljičnu kiselinu, spuštajući ukupni pH oceana tijekom vremena. Kako se sve više i više ugljičnog dioksida oslobađa, a zatim uklanja iz atmosfere, ocean postaje kiseliji i ima potencijalne štetne posljedice za život mora. Morske alge tada uzimaju otopljene bikarbonatne ione i pretvaraju ih u ugljični dioksid.
Zaustavljanje ugljikohidrata
Iako je enzim u mnogim slučajevima koristan, također katalizira negativne učinke na tijelo, a za suzbijanje ove aktivnosti na raspolaganju je posebna vrsta lijeka, koja se naziva inhibitor ugljične anhidraze. Bolest uzrokovana ovom enzimskom aktivnošću, ali ne i samim enzimom, je glaukom, pri kojem pritisak pritiska nakupljanja kisele tekućine s vremenom smanjuje vid. Neki se oblici raka također ubrzavaju i ugljičnom anhidrazom, uključujući karcinom jajnika, dojke, debelog crijeva i bubrega.