Anhydrase carbonique

L’interconversion qui se produit entre l’eau, le dioxyde de carbone et les ions acide carbonique dissociés, est catalysée par un groupe d’enzymes qui se forment par l’anhydrase carbonique, ou carbonate déshydratase. Le site actif de la plupart des anhydrases carboniques est censé être un ion zinc, et elles sont par conséquent classées parmi les métalloenzymes.

En plus d’aider au transport du dioxyde de carbone, l’enzyme maintient également l’équilibre acido-basique, contribue à la régulation du pH et aide à maintenir l’équilibre des fluides.

Cependant, le rôle exact de l’enzyme dépend principalement de sa localisation. Par exemple, dans la paroi de l’estomac, l’anhydrase carbonique produit de l’acide. Alors que dans le rein, en raison du contrôle des ions bicarbonate, la teneur en eau de la cellule devient malaisée. Les ions bicarbonate influencent également la teneur en eau dans les yeux ; or, en cas d’accumulation de liquide, cela peut provoquer un glaucome.

Définition de l’anhydrase carbonique

Ce sont des métalloenzymes contenant du zinc qui agissent comme catalyseurs dans la déshydratation des bicarbonates, ainsi que dans l’hydratation du dioxyde de carbone.

La réaction réversible de ce processus est la suivante :

CO2 + H2O <> HCO3- + H+

Malgré le fait qu’elle soit l’une des enzymes à réaction rapide, la vitesse de l’anhydrase carbonique est inhibée par la vitesse de diffusion des substrats.

Familles d’anhydrase carbonique

Il existe cinq familles d’anhydrase carbonique distinctes reconnues. Cependant, elles ne présentent aucune similitude dans leur séquence d’acides aminés et nous pensons qu’il s’agit d’un exemple d’évolution convergente. L’anhydrase carbonique est classée comme suit :

• Alpha-CA ou α-CA
• Beta-CA ou β-CA
• Gamma-CA ou γ-CA
• Delta-CA ou δ-CA
• Zeta-CA ou ζ-.CA

Fonctions de l’anhydrase carbonique

Les réactions pilotées par les anhydrases carbonique sont extrêmement cruciales dans plusieurs tissus.

1. Dans les cellules pariétales de l’estomac, il y a une énorme quantité de sécrétion d’acide sous forme d’ions hydrogène et de protons, dans la lumière, ainsi que d’ions bicarbonate dans le sang.
2. Les cellules du canal pancréatique remplissent les mêmes fonctions, sauf que leur principal produit de sécrétion est le bicarbonate au lieu de l’hydrogène.
3. Comme l’anhydrase carbonique convertit les bicarbonates en ions hydrogène, elle aide à l’expiration dans les poumons.
4. L’enzyme est également présente dans les tubules rénaux où elle produit des ions hydrogène qui sont essentiels pour maintenir l’équilibre acide-base et fluide dans le corps.
5. Il produit du dioxyde de carbone dans toutes les cellules par métabolisme. De plus, les globules rouges l’éliminent de l’organisme. Avec l’aide de l’enzyme, les globules rouges en convertissent une majorité en bicarbonate pour le transporter. Après cela, il expulse à nouveau le dioxyde de carbone dans les poumons.
6. Nous utilisons également les inhibiteurs de l’AC à des fins thérapeutiques. Nous utilisons l’acétazolamide comme prototype pour les médicaments que nous utilisons occasionnellement comme diurétique. Il est assez utile pour traiter plusieurs affections et pour la thérapie de quelques types de glaucome.

Mécanisme de l’anhydrase carbonique

Nous pouvons localiser l’ion zinc dans l’enzyme dans une cavité en forme de cône, avec trois chaînes latérales d’histidine, et dans la quatrième position, il y a une molécule de solvant. Cependant, une quatrième histidine est située près du ligand de l’eau, ce qui aide à la formation du centre Zn- OH, où le dioxyde de carbone se fixe, ce qui entraîne la formation de bicarbonate de zinc.

Questions résolues pour vous

Q.Où l’anhydrase carbonique n’est-elle pas présente ?

1. Les globules rouges
2. Les cellules pariétales gastriques
3. Le plasma
4. Les cellules tubulaires rénales

A. L’option correcte est ‘c’. Nous pouvons trouver l’anhydrase carbonique dans les cellules pariétales gastriques, les globules rouges, ainsi que dans les cellules tubulaires rénales.

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