什么是碳酸酐酶(Carbonic Anhydrase)？
碳酸酐酶是一種蛋白質，有助于調節血液和其他動物組織中的酸堿平衡和pH值。它主要以將二氧化碳轉化為碳酸氫鹽并輸送到肺部而聞名。這種蛋白質存在于從細菌到植物的大多數有機體中。它還具有制藥價值，有幾種藥物可以抑制...
碳酸酐酶是一種蛋白質，有助于調節血液和其他動物組織中的酸堿平衡和pH值。它主要以將二氧化碳轉化為碳酸氫鹽并輸送到肺部而聞名。這種蛋白質存在于從細菌到植物的大多數有機體中。它還具有制藥價值，有幾種藥物可以抑制它的活性。
碳酸酐酶將二氧化碳轉化為碳酸氫鹽，主要存在于紅血球中。二氧化碳（CO2）是由有氧呼吸和脂肪分解產生的。它通過從肺部呼出的方式從體內排出。整個身體產生的二氧化碳需要通過血液輸送到肺部。它以多種形式運輸，主要作為碳酸氫鹽，HCO3-。碳酸氫鹽是一種帶有OH基團的二氧化碳。當碳酸氫鹽到達肺部時，它會轉化回二氧化碳，乙酰唑胺可用于治療高原病。碳酸酐酶可通過可逆反應將二氧化碳轉化為碳酸氫鹽，主要發生在紅細胞中。這種反應可以自發發生，但速度太慢，不能滿足人體的需要。作為一種酶，碳酸酐酶大大加快了反應速度。它是已知最快的酶之一。這種反應將碳酸氫鹽困在細胞內，因為它不能像二氧化碳那樣在細胞內外擴散。
高原病的癥狀可能包括頭痛。碳酸酐酶在它是一類被稱為金屬酶的酶的一部分，這也是人類在飲食中需要鋅的部分原因碳酸酐酶的作用機制是一個水分子與鋅原子結合，然后一個OH基團與二氧化碳的碳原子結合，形成一個重碳酸鹽離子，然后釋放出質子，一種質子存在于不同生物體中的碳酸酐酶。已知有五個類群，似乎是獨立進化的。其中一個類目是α類，它至少包含14種人類酶。它們的性質因所處的細胞室或組織而不同。
碳酸酐酶影響腎臟細胞的含水量。許多形式是細胞外或膜結合的。這可能有助于改善二氧化碳和質子在細胞內的擴散。碳酸酐酶可以通過增加質子運動來破壞細胞內的pH梯度。這有助于細胞保持恒定的細胞pH值。細胞內過量的質子會干擾許多細胞反應。碳酸酐酶在不同組織中的作用不同。在胃中，碳酸酐酶參與胃酸的分泌，它能保持唾液的中性，也會影響眼睛和腎臟細胞的含水量。如果這些部位的碳酸酐酶缺失或功能不正常，則會導致疾病。例如，如果眼睛內積聚了太多的液體，它可以導致青光眼。幾種碳酸酐酶抑制劑被商業化用作藥物，主要用于控制青光眼。最常用的抑制劑是乙酰唑胺，它也用于治療癲癇和高原病，以及其他一些病癥在植物中，空氣中的二氧化碳在陽光下通過光合作用轉化為糖。多余的二氧化碳以碳酸氫鹽的形式儲存在植物體內。植物利用碳酸酐酶將碳酸氫鹽轉化為二氧化碳，因此，它可以用于光合作用。二氧化碳通過呼氣從肺部排出。
碳酸酐酶將二氧化碳轉化為碳酸氫鹽，主要存在于紅血球中。二氧化碳（CO2）是由有氧呼吸和脂肪分解產生的。它通過從肺部呼出的方式從體內排出。整個身體產生的二氧化碳需要通過血液輸送到肺部。它以多種形式運輸，主要作為碳酸氫鹽，HCO3-。碳酸氫鹽是一種帶有OH基團的二氧化碳。當碳酸氫鹽到達肺部時，它會轉化回二氧化碳，乙酰唑胺可用于治療高原病。碳酸酐酶可通過可逆反應將二氧化碳轉化為碳酸氫鹽，主要發生在紅細胞中。這種反應可以自發發生，但速度太慢，不能滿足人體的需要。作為一種酶，碳酸酐酶大大加快了反應速度。它是已知最快的酶之一。這種反應將碳酸氫鹽困在細胞內，因為它不能像二氧化碳那樣在細胞內外擴散。高原病的癥狀可能包括頭痛。碳酸酐酶在它是一類被稱為金屬酶的酶的一部分，這也是人類在飲食中需要鋅的部分原因碳酸酐酶的作用機制是一個水分子與鋅原子結合，然后一個OH基團與二氧化碳的碳原子結合，形成一個重碳酸鹽離子，然后釋放出質子，一種質子存在于不同生物體中的碳酸酐酶。已知有五個類群，似乎是獨立進化的。其中一個類目是α類，它至少包含14種人類酶。它們的性質因所處的細胞室或組織而不同。碳酸酐酶影響腎臟細胞的含水量。許多形式是細胞外或膜結合的。這可能有助于改善二氧化碳和質子在細胞內的擴散。碳酸酐酶可以通過增加質子運動來破壞細胞內的pH梯度。這有助于細胞保持恒定的細胞pH值。細胞內過量的質子會干擾許多細胞反應。碳酸酐酶在不同組織中的作用不同。在胃中，碳酸酐酶參與胃酸的分泌，它能保持唾液的中性，也會影響眼睛和腎臟細胞的含水量。如果這些部位的碳酸酐酶缺失或功能不正常，則會導致疾病。例如，如果眼睛內積聚了太多的液體，它可以導致青光眼。幾種碳酸酐酶抑制劑被商業化用作藥物，主要用于控制青光眼。最常用的抑制劑是乙酰唑胺，它也用于治療癲癇和高原病，以及其他一些病癥在植物中，空氣中的二氧化碳在陽光下通過光合作用轉化為糖。多余的二氧化碳以碳酸氫鹽的形式儲存在植物體內。植物利用碳酸酐酶將碳酸氫鹽轉化為二氧化碳，因此，它可以用于光合作用。二氧化碳通過呼氣從肺部排出。
- 發表于 2020-09-09 01:07
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- 分類：醫療衛生
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