Indhold
Kulsyreanhydrase er et afgørende enzym, der fungerer i dyreceller, planteceller og i miljøet for at stabilisere kuldioxidkoncentrationer. Uden dette enzym ville omdannelsen fra kuldioxid til bicarbonat og omvendt være ekstremt langsom, og det ville være næsten umuligt at udføre livsprocesser, såsom fotosyntese i planter og mennesker, der udånder kuldioxid under respiration. Selvom det udfører en masse fordelagtige funktioner, kan det også skade den menneskelige krop, selv forårsage nogle former for kræft.
I mennesker
Kuldioxid produceres som affald fra nedbrydning af sukker og fedt og i åndedræt, så det skal transporteres gennem kroppen til lungerne. Kulsyreanhydrase konverterer CO2 til kulsyre, da den transporteres af blodlegemer, før den omdannes til kuldioxid. Da mange kropslige funktioner er afhængige af en bestemt pH-værdi, justerer kulsyreanhydrase surhedsgraden i det kemiske miljø for at forhindre skader på kroppen.
I planter
Som dyreceller transporterer planteceller kuldioxidgas som bikarbonat, inden de omdannes til brug i fotosyntesen til at generere ernæring til planten. En forskel er, at planteceller får kuldioxid fra luft og jord i stedet for at producere det. Strukturen kan være næsten helt anderledes, da den har en anden aminosyresekvens og bruger en zinkmetalion, der interagerer med oxygenatomer, også i en anden mekanisme end mennesker og dyrs. Planteversionen findes i den flydende del af cellen, mens dyreversionen findes i cellemitokondrier.
I havet
Atmosfærisk CO2 optages i havet ved kulsyreanhydras og omdannes til kolsyre, hvilket sænker havets samlede pH-værdi over tid. Efterhånden som der frigøres mere og mere kuldioxid og derefter fjernes fra atmosfæren, bliver havet surere, hvilket kan have skadelige virkninger for livet i havet. Marine alger optager derefter opløste bikarbonationer og omdanner dem til kuldioxid.
Stop af kulsyreanhydras
Selv om enzymet i mange tilfælde er fordelagtigt, katalyserer det også negative påvirkninger på kroppen, og en særlig type lægemiddel, kaldet en kulsyreanhydrasinhibitor, er tilgængelig for at modvirke denne aktivitet. En sygdom forårsaget af denne enzymaktivitet, men ikke selve enzymet, er glaukom, hvor tryk fra opbygning af sur væske reducerer synet over tid. Nogle former for kræft accelereres også med kulsyreanhydrase, inklusive kræft i æggestokkene, brystet, tyktarmen og nyrerne.