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炭酸脱水酵素は、動物細胞、植物細胞、および環境で作用して二酸化炭素濃度を安定させる重要な酵素です。この酵素がなければ、二酸化炭素から重炭酸塩へ、またはその逆への変換は非常に遅く、植物や呼吸中に二酸化炭素を吐き出す人々の光合成などの生命プロセスを実行することはほぼ不可能です。多くの有益な機能を果たしますが、人体にも損傷を与え、ある種の癌を引き起こすことさえあります。
人間で
二酸化炭素は、糖分や脂肪の分解や呼吸により廃棄物として生成されるため、体内を経て肺に運ばれなければなりません。炭酸脱水酵素は、血液細胞によって輸送される際に二酸化炭素を炭酸に変換し、その後二酸化炭素に戻します。多くの身体機能は特定のpHに依存しているため、炭酸脱水酵素は化学環境の酸性度を調整して身体への損傷を防ぎます。
植物で
動物細胞と同様に、植物細胞は炭酸ガスとして炭酸ガスを輸送してから、植物の栄養を生成するために光合成に使用するように変換します。 1つの違いは、植物細胞は二酸化炭素を生産する代わりに、空気と土壌から得ることです。構造はアミノ酸配列が異なり、酸素原子と相互作用する亜鉛金属イオンを使用するため、構造がほぼ完全に異なる場合があります。これは、人間や動物のメカニズムとは異なります。植物バージョンは細胞の液体部分にあり、動物バージョンは細胞ミトコンドリアにあります。
海の中で
大気中のCO2は炭酸アンヒドラーゼによって海洋に吸収され、炭酸に変換され、海洋全体のpHが時間とともに低下します。より多くの二酸化炭素が放出され、大気から除去されると、海洋はより酸性になり、海洋生物に有害な影響を与える可能性があります。その後、海藻は溶存重炭酸イオンを吸収し、二酸化炭素に変換します。
炭酸脱水酵素の停止
この酵素は多くの場合に有益ですが、身体への負の影響も触媒し、炭酸脱水酵素阻害薬と呼ばれる特別な種類の薬物がこの活動に対抗するために利用可能です。酵素自体ではなく、この酵素活性によって引き起こされる疾患は緑内障であり、酸性液の蓄積による圧力が時間とともに視力を低下させます。卵巣がん、乳がん、結腸がん、腎臓がんなど、一部のがんも炭酸脱水酵素によって促進されます。