Anhidrasa Carbonica

Anhidrasa carbónica
La anhidrasa carbónica es una proteína monomérica de 30,000 D de peso molecular cuya síntesis es comandada por el cromosoma 17. En los seres humanos, como sabemos, pertenece al tipo de eucariótico de anhidrasa lo que la difiere de su contraparte procariótico por su estructura lineal, aunque ambas constan aproximadamente de 328 aminoácidos. Es una enzima que cataliza laformación de ácido carbónico a partir de dióxido de carbono y agua.

Su centro de actividad (sitio activo) necesita de zinc para su óptima actividad, lo que la convierte entonces en una metaloenzima. Su actividad radica en la función de carbonato deshidratasa la cual le confiere su actividad de biológica sobre los compuestos de un solo carbón y el desarrollo del cerebro. Su ubicación citoplasmática nose encuentra completamente esclarecida.
Esta enzima interviene en el metabolismo del ácido carbónico y del dióxido de carbono, donde encontramos sitios claves para esta actividad, la sangre y el sistema de túbulos renales (principalmente borde en cepillo del TCP), con esto creando un efecto de amortiguación o buffer sobre el líquido donde se encuentre y sobre todo para el transporte del CO2 anivel sanguíneo. Esta proteína con actividad enzimática hidrata el anhídrido carbónico produciendo un protón y un anión bicarbonato de manera reversible.
Es particularmente abundante en los eritrocitos. Los inhibidores de la anhidrasa carbónica se utilizan como diuréticos y para el tratamiento del glaucoma. La deficiencia en anhidrasa carbónica produce el síndrome de osteopetrosis tubular conacidosis Los hidrogeniones (H+) por su mayor parte, pasan al hematíe, una vez dentro del mismo, una parte se disuelve, otra se hidrata a bicarbonato, ya que en el hematíe hay abundante anhidrasa carbónica. El H2CO3 formado se disocia en HCO3- y H+; la unión del CO2 a la Hb libera también un H+. Estos H+ han de ser neutralizados para evitar el descenso de pH.
En ausencia de la anhidrasa carbónica latransferencia de CO2 desde los tejidos a la sangre y desde esta hasta el aire alveolar. La anhidrasa carbónica es una de las enzimas más rápidas que se conocen.
Cada molécula enzimática puede hidratar 106 moléculas de CO2 por segundo. Esta reacción catalizada es 107 veces más rápida que la misma reacción no catalizada.
Estructura y función de la anhidrasa carbónica
En la naturaleza seencuentran varias formas de anhidrasa carbónica. En la más estudiada, anhidrasa carbónica-tipo α, presente en animales, el ion de zinc está coordinado por los anillos de imidazol de 3 residuos de histidina, His94, His 96 e His119. La función primaria de la enzima en animales es interconvertir el dióxido de carbono y el bicarbonato para mantener el equilibrio ácido-base en la sangre y otros tejidos, yayudar al transporte de dióxido de carbono fuera de los tejidos.
Las plantas contienen una forma diferente llamada anhidrasa carbónica-tipo β, la cual, desde un punto inicial evolutivo, aún siendo una enzima distinta participa en la misma reacción y también usa un ion de zinc en su sitio activo. En plantas, la anhidrasa carbónica ayuda a elevar la concentración de CO2 dentro del cloroplasto paraincrementar la tasa de carboxilación de la enzima Rubisco. Esta es la reacción que integra el CO2 en carbohidratos durante la fotosíntesis, y puede usar únicamente la forma del carbono en el CO2, y no el ácido carbónico o el bicarbonato.
En el 2000 se encontró una anhidrasa carbónica que contiene Cadmio, que es expresada en diatomeas marinas al haber limitación de zinc. En el océano abierto, el zincse encuentra frecuentemente en baja concentración y puede ser un elemento limitante en el crecimiento de fitoplancton tales como diatomeas; así la existencia de una anhidrasa carbónica que usa un ion metálico diferente podría ser beneficiosa en esos ambientes. Antes de este descubrimiento, el cadmio se había considerado como un elemento metálico pesado tóxico sin función biológica. En el 2005,...