L'anidrasi carbonica è un enzima cruciale che opera nelle cellule animali, nelle cellule vegetali e nell'ambiente per stabilizzare le concentrazioni di anidride carbonica. Senza questo enzima, la conversione dal biossido di carbonio al bicarbonato e viceversa sarebbe estremamente lenta e sarebbe quasi impossibile eseguire i processi vitali, come la fotosintesi nelle piante e le persone che espirano biossido di carbonio durante la respirazione. Anche se svolge molte funzioni benefiche, può anche danneggiare il corpo umano, causando anche alcune forme di cancro.

Negli esseri umani

L'anidride carbonica è prodotta come rifiuto da zuccheri che si rompono e grassi e nella respirazione, quindi deve essere trasportato attraverso il corpo fino ai polmoni. L'anidrasi carbonica converte la CO2 in acido carbonico mentre viene trasportata dalle cellule del sangue, prima di essere riconvertita in anidride carbonica. Poiché molte funzioni corporee dipendono da un determinato pH, l'anidrasi carbonica regola l'acidità dell'ambiente chimico per prevenire danni al corpo.

Nelle piante

Come le cellule animali, le cellule vegetali trasportano il biossido di carbonio gas come bicarbonato prima di convertirlo per utilizzarlo nella fotosintesi per generare nutrimento per la pianta. Una differenza è che le cellule vegetali ottengono anidride carbonica dall'aria e dal suolo invece di produrla. La struttura può essere quasi completamente diversa poiché ha una diversa sequenza di amminoacidi e utilizza uno ione di zinco metallico, che interagisce con gli atomi di ossigeno, anche in un meccanismo diverso da quello di esseri umani e animali. La versione vegetale si trova nella parte liquida della cellula, mentre la versione animale si trova nei mitocondri cellulari.

Nell'oceano

La CO2 atmosferica viene assorbita nell'oceano dall'anidrasi carbonica e convertito in acido carbonico, riducendo il pH globale dell'oceano nel tempo. Man mano che sempre più anidride carbonica viene rilasciata e quindi rimossa dall'atmosfera, l'oceano diventa più acido, con potenziali effetti dannosi per la vita marina. Le alghe marine poi assorbono gli ioni di bicarbonato disciolti e li convertono in anidride carbonica.

Fermare l'anidrasi carbonica

Sebbene l'enzima sia benefico in molti casi, catalizza anche gli impatti negativi sul corpo e un tipo speciale di farmaco, chiamato inibitore dell'anidrasi carbonica, è disponibile per contrastare questa attività. Una malattia causata dall'attività di questo enzima, ma non dall'enzima stesso, è il glaucoma, in cui la pressione dovuta all'accumulo di liquidi acidi diminuisce la vista nel tempo. Alcune forme di cancro sono anche accelerate dall'anidrasi carbonica, compresi i tumori delle ovaie, della mammella, del colon e del rene.