Innhold
Kullsyreanhydrase er et avgjørende enzym som opererer i dyreceller, planteceller og i miljøet for å stabilisere karbondioksidkonsentrasjoner. Uten dette enzymet ville omdannelsen fra karbondioksid til bikarbonat, og omvendt, være ekstremt langsom, og det ville være nesten umulig å gjennomføre livsprosesser, for eksempel fotosyntese i planter og mennesker som puster ut karbondioksid under respirasjon. Selv om den utfører mange fordelaktige funksjoner, kan den også skade menneskekroppen også til og med forårsake noen former for kreft.
I mennesker
Karbondioksid produseres som avfall fra nedbryting av sukker og fett og i åndedrett, så det må transporteres gjennom kroppen til lungene. Kullsyreanhydrase konverterer CO2 til kullsyre når den transporteres av blodceller, før den omdannes til karbondioksid. Ettersom mange kroppslige funksjoner er avhengige av en viss pH, justerer karboanhydrase surheten i det kjemiske miljøet for å forhindre skade på kroppen.
I planter
Som dyreceller transporterer planteceller karbondioksidgass som bikarbonat før de konverteres tilbake for å bruke den i fotosyntesen for å generere næring til planten. En forskjell er at planteceller får karbondioksid fra luft og jord i stedet for å produsere det. Strukturen kan være nesten helt annerledes, siden den har en annen aminosyresekvens, og bruker et sinkmetallion, som samvirker med oksygenatomene, også i en annen mekanisme enn mennesker og dyr. Planteversjonen finnes i den flytende delen av cellen, mens dyreversjonen finnes i cellemitokondrier.
I havet
Atmosfærisk CO2 tas opp i havet av karboanhydrase og omdannes til kullsyre, og senker den totale pH-verdien i havet over tid. Etter hvert som mer og mer karbondioksid frigjøres og deretter fjernes fra atmosfæren, blir havet surere, og har potensielle skadelige effekter for livet i havet. Marine alger tar deretter opp oppløste bikarbonationer og omdanner dem til karbondioksid.
Stoppe karbonanhydrase
Selv om enzymet er gunstig i mange tilfeller, katalyserer det også negative innvirkninger på kroppen, og en spesiell type medikament, kalt en kullsyreanhydrasinhibitor, er tilgjengelig for å motvirke denne aktiviteten. En sykdom forårsaket av denne enzymaktiviteten, men ikke enzymet i seg selv, er glaukom, der trykket fra sur væskeoppbygging reduserer synet over tid. Noen former for kreft er også akselerert av kullsyreanhydrase, inkludert kreft i eggstokkene, bryst, tykktarm og nyrene.