Anhidrasa carbónica
La interconversión que se produce entre el agua, el dióxido de carbono y los iones de ácido carbónico disociados, es catalizada por un grupo de enzimas que forman por la anhidrasa carbónica, o deshidratasa de carbonato. Se supone que el sitio activo de la mayoría de las anhidrasas carbónicas es un ion de zinc, y como resultado se clasifican como metaloenzimas.
Además de ayudar en el transporte de dióxido de carbono, la enzima también mantiene el equilibrio ácido-base, ayuda en la regulación del pH, y ayuda a mantener el equilibrio de los fluidos.
Sin embargo, el papel exacto de la enzima depende principalmente de su ubicación. Por ejemplo, en el revestimiento del estómago, la anhidrasa carbónica produce ácido. Mientras que en el riñón, debido al control de los iones de bicarbonato, el contenido de agua en la célula se desestabiliza. Los iones de bicarbonato también influyen en el contenido de agua en los ojos; sin embargo, si hay una acumulación de líquido puede causar glaucoma.
Definición de anhidrasa carbónica
Son metaloenzimas que contienen zinc y que actúan como catalizadores en la deshidratación de los bicarbonatos, así como en la hidratación del dióxido de carbono.
La reacción reversible de este proceso es la siguiente:
CO2 + H2O <> HCO3- + H+
A pesar de ser una de las enzimas de reacción rápida, la velocidad de la anhidrasa carbónica está inhibida por la velocidad de difusión de los sustratos.
Familias de anhidrasa carbónica
Se reconocen cinco familias distintas de anhidrasa carbónica. Sin embargo, no tienen ninguna similitud en su secuencia de aminoácidos y creemos que es un ejemplo de evolución convergente. La anhidrasa carbónica se clasifica como sigue:
- Alpha-CA o α-CA
- Beta-CA o β-CA
- Gamma-CA o γ-CA
- Delta-CA o δ-CA
- Zeta-CA o ζ-CA
Funciones de la anhidrasa carbónica
La energía de activación de la enzima
Las reacciones impulsadas por las anhidrasas carbónicas son extremadamente cruciales en varios tejidos.
- En las células parietales del estómago se produce una enorme secreción de ácido en forma de iones de hidrógeno y protones, en el lumen, así como de iones de bicarbonato en la sangre.
- Las células del conducto pancreático realizan las mismas funciones, excepto que su principal producto de secreción es el bicarbonato en lugar del hidrógeno.
- Como la anhidrasa carbónica convierte los bicarbonatos en iones de hidrógeno, ayuda a la exhalación en los pulmones.
- La enzima también está presente en los túbulos renales donde produce iones de hidrógeno que son esenciales para mantener el equilibrio ácido-base y de fluidos en el cuerpo.
- Produce dióxido de carbono en todas las células por el metabolismo. Además, los glóbulos rojos lo eliminan del cuerpo. Con la ayuda de la enzima, los glóbulos rojos convierten la mayor parte en bicarbonato para su transporte. Después, vuelve a exhalar el dióxido de carbono en los pulmones.
- También utilizamos inhibidores de la CA con fines terapéuticos. Utilizamos la acetazolamida como prototipo de los fármacos que ocasionalmente utilizamos como diurético. Es bastante útil en el tratamiento de varias afecciones y para la terapia de unos pocos tipos de glaucoma.
Mecanismo de la anhidrasa carbónica
Podemos localizar el ion zinc en la enzima en una cavidad con forma de cono, con tres cadenas laterales de histidina, y en la cuarta posición, hay una molécula de disolvente. Sin embargo, una cuarta histidina se encuentra cerca del ligando de agua que ayuda a la formación del centro Zn- OH, donde se une el dióxido de carbono dando lugar a la formación de bicarbonato de zinc.
Preguntas resueltas para ti
Q.¿Dónde no está presente la anhidrasa carbónica?
- Células rojas de la sangre
- Células parietales gástricas
- Células tubulares renales
A. La opción correcta es la ‘c’. Podemos encontrar anhidrasa carbónica en las células parietales gástricas, en los glóbulos rojos, así como en las células tubulares renales.