Carbonato deidratasi: un’importante enzima nel bilancio acido-base
L’enzima carbonato deidratasi, appartenente alla classe delle liasi, svolge un ruolo cruciale nella catalisi della reazione di equilibrio tra CO2 e H2O che porta alla formazione di H2CO3. Questo equilibrio è fondamentale per la regolazione dell’equilibrio acido-base nel sangue e nei tessuti.
Struttura e funzione dell’enzima
La struttura dell’anidrasi carbonica comprende un sito attivo contenente lo ione Zn^2+ coordinato da tre residui di istidina e una molecola d’acqua. Questa struttura permette la polarizzazione del legame idrogeno-ossigeno, facilitando la catalisi della reazione.
L’enzima svolge importanti funzioni nei globuli rossi, convertendo la CO2 in bicarbonato per aiutare nel trasporto del gas fuori dai tessuti e mantenere l’equilibrio acido-base. Nei vegetali, come le piante, l’enzima aiuta a aumentare la concentrazione di CO2 nei cloroplasti per favorire la fotosintesi.
Ruolo nelle diatomee marine
Un’interessante scoperta riguarda un’anidrasi carbonica contenente cadmio espressa nelle diatomee marine, microalghe responsabili di una significativa produzione di ossigeno nell’ambiente marino. Questo particolare adattamento permette alle diatomee di utilizzare un metallo diverso dallo zinco, normalmente limitante in mare aperto, per svolgere la stessa funzione catalitica.
Questa scoperta ha portato a una nuova comprensione del ruolo del cadmio in natura, tradizionalmente considerato un metallo pesante e tossico. La presenza di un’anidrasi carbonica dipendente dal cadmio in queste alghe marine evidenzia un’importante adattamento evolutivo per la sopravvivenza e la prosperità di tali organismi.
