Funcionamiento y características de la anhidrasa carbónica.

Significado | Concepto | Definición:

La anhidrasa carbónica es una proteína que ayuda a regular el equilibrio ácido-base y el pH en la sangre y otros tejidos animales. Es principalmente conocido por su papel en la transformación del dióxido de carbono en bicarbonato para transportarlo a los pulmones. Esta proteína está presente en la mayoría de los organismos, desde bacterias hasta plantas. También es de interés farmacéutico, siendo varios fármacos inhibidores de su actividad.

La anhidrasa carbónica convierte el dióxido de carbono en bicarbonato, principalmente en los glóbulos rojos.

El dióxido de carbono (CO 2 ) se produce a partir de la respiración aeróbica y la descomposición de grasas. Se elimina del cuerpo por exhalación de los pulmones. El dióxido de carbono producido en todo el cuerpo debe transportarse a través de la sangre para llegar a los pulmones. Se transporta en varias formas, principalmente como bicarbonato, HCO 3 -. El bicarbonato es CO 2 , con un grupo OH unido. Cuando el bicarbonato llega a los pulmones, se transforma de nuevo en dióxido de carbono, por lo que puede exhalarse del cuerpo.

La acetazolamida se puede usar para tratar el mal de altura.

La anhidrasa carbónica convierte el dióxido de carbono en bicarbonato en una reacción reversible, principalmente en los glóbulos rojos. Esta reacción puede ocurrir de manera espontánea, pero la velocidad es demasiado lenta para las necesidades del cuerpo. Al ser una enzima, la anhidrasa carbónica acelera dramáticamente la velocidad de reacción. Es una de las enzimas más rápidas conocidas. Esta reacción atrapa el bicarbonato en las células, ya que no puede difundirse dentro y fuera de las células como lo hace el dióxido de carbono.

Demasiada anhidrasa carbónica en el ojo puede provocar glaucoma.

La anhidrasa carbónica tiene una molécula de zinc en su sitio activo y es parte de una clase de enzimas conocidas como metaloenzimas . Esta es parte de la razón por la que los humanos necesitan zinc en su dieta. El mecanismo de la anhidrasa carbónica implica una molécula de agua que se une al átomo de zinc. Luego, un grupo OH se une al átomo de carbono de CO 2 , dando como resultado un ion bicarbonato . A esto le sigue la liberación de H + , un protón.

La anhidrasa carbónica influye en el contenido de agua de las células de los riñones.

Hay varias anhidrasas carbónicas diferentes que se encuentran en diferentes organismos. Hay cinco clases conocidas que parecen haber evolucionado de forma independiente. Una de las clases es la clase alfa que comprende al menos 14 formas de enzimas humanas. Sus propiedades varían según el compartimento celular o el tejido en el que se encuentran.

Los síntomas del mal de altura pueden incluir dolor de cabeza.

Muchas de las formas son extracelulares o unidas a la membrana. Esto puede ayudar a mejorar la difusión de dióxido de carbono y protones dentro de la célula. La anhidrasa carbónica puede alterar los gradientes de pH intracelular aumentando el movimiento de los protones. Esto puede ayudar a la célula a mantener un pH celular constante. El exceso de protones intracelulares puede interferir con muchas reacciones celulares.

El papel de la anhidrasa carbónica varía en diferentes tejidos. En el estómago, participa en la secreción de ácido del estómago, mientras que mantiene la saliva neutra. También influye en el contenido de agua de las células de los ojos y los riñones. Si las anhidrasas carbónicas en estos lugares están ausentes o no funcionan correctamente, esto puede provocar enfermedades. Por ejemplo, si se acumula demasiado líquido en el ojo, puede provocar glaucoma .

Varios inhibidores de la anhidrasa carbónica se utilizan comercialmente como fármacos, principalmente para controlar el glaucoma. El inhibidor más utilizado es la acetazolamida . También se usa para tratar la epilepsia y el mal de altura, junto con varias otras afecciones.

En las plantas, el dióxido de carbono del aire se convierte en azúcar en presencia de luz solar mediante el proceso de fotosíntesis . El exceso de dióxido de carbono se almacena en la planta como bicarbonato. Las plantas usan anhidrasa carbónica para convertir el bicarbonato nuevamente en dióxido de carbono, por lo que se puede usar en la fotosíntesis.

El dióxido de carbono se elimina del cuerpo mediante la exhalación de los pulmones.