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{"created":"2022-01-31T14:35:04.944630+00:00","id":"lit20011","links":{},"metadata":{"alternative":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie","contributors":[{"name":"Dernby, K. G.","role":"author"}],"detailsRefDisplay":"Zeitschrift f\u00fcr Physiologische Chemie 89: 425-431","fulltext":[{"file":"p0425.txt","language":"de","ocr_de":"Ober eine empirische Formet f\u00fcr die enzymatische Eiwei\u00df-Spaltung.\n.'Von. \u25a0\u25a0\nR. G. Dernby.\nMit einer Kurvenzeichnung im Text.\n(Aus dem biochemischen Laboratorium der Hochschule Stockholm.) (Der Redaktion zugegangen am 24. Januar !!* *!*.>\n\u00cf\nDie chemische Dynamik enzymatischer Reaktionen wird schon seit etwa 3 Jahrzehnten bearbeitet, und von vielen Forschern sind Formeln und Gesetze aufgestellt worden, die f\u00fcr die Spaltung verschiedener Stoffe gelten sollen. Aber es ist nicht gelungen, ein einheitliches Gesetz f\u00fcr monomolekulare, enzymatische Reaktionen zu geben, das allgemein g\u00fcltig ist Diese Reaktionen verlaufen ganz verschieden, je nach der Art des gespaltenen Stoffes und des hierbei wirksamen Enzyms. Daher sind diese Gesetze, mehr oder weniger speziell; so z. B. folgt die Spaltung des Wasserstoffsuperoxyds durch Katalase *) in der Regel der einfachen monomolekularen Formel, welche, wie bekannt, lautet:\n1\nk = \u00b1-\\n\na\nwenn mit a die vorhandene Stoffmenge und mit x die nach der Zeit t umgesetzte Menge bezeichnet wird; k ist eine Konstante.\t^\nDie von Sch\u00fctz2) gefundene Regel, da\u00df' die von verschiedenen Mengen Pepsin in einer bestimmten Zeit verdaute Menge Eiwei\u00df der. Quadratwurzel aus diesen Pepsinmengen proportional, und da\u00df bei konstant gehaltener Menge Pepsin das verdaute Eiwei\u00df der Quadratwurzel aus der Zeit proportional ist, spielt in der Dynamik der Enzyme eine sehr gro\u00dfe Rolle. Die Sch\u00fctzsche Regel wird mathematisch ausgedr\u00fcckt :\nnut den gew\u00f6hnlichen Bezeichnungen.\n\u2018) Senter, 1. c., S. 282. -Euler, Hofm. Beitr., Bd.7, S. 1,1905. Waentig, Diese Zeitschrift, Bd. 72, S. 226, 1911.\n*) Emil Sch\u00fctz, Diese Zeitschrift, Bd. 9, S. 577, 1885.","page":425},{"file":"p0426.txt","language":"de","ocr_de":"426\tK. G. Dernby,\nAus dieser Regel hat Arrhenius1) seine bekannte Formel abgeleitet, die mit denselben Bezeichnungen lautet :\nKa = ! a. ln --------x.\nDiese ist, wie man sieht, eine Modifikation der monomolekularen Formel.\nEine andere Modifikation unter Annahme, da\u00df die entstandenen Reaktionsprodukte die Reaktionsgeschwindigkeit verz\u00f6gern, ist von H en ri2) gegeben. Sie lautet in ihrer einfachsten Form :\na-f-x a \u2014x*\nEs gibt ja noch eine gro\u00dfe Zahl Reaktionsformeln, mehr oder weniger empirisch, aber die oben erw\u00e4hnten sind die wichtigsten und die am meisten gebrauchten.\nW\u00e4hrend einer Arbeit mit Hefe-Eiwei\u00df 3) untersuchte ich die autolytischen Vorg\u00e4nge in den Hefezellen oder was dasselbe ist, die Verdauung der Hefe durch die Endotryptase. Die Versuchsanordnungen waren in wenigen Worten folgende: In 5-iO ErIenmeyer-K\u00f6lbchen wurden je 10 g gew\u00f6hnlicher Brauereihefe eingewogen, mit 10 ccm Glycerin plasmolysiert, 60 ccm chloroformhaltiges Wasser zugesetzt, und die Kolben in einen Thermostaten bei 37\u00b0 gestellt. Nach gewissen Zeitintervallen wurde ein Kolben herausgenommen, der Inhalt auf 100 ccm verd\u00fcnnt, das Eiwei\u00df koagulierte und mit den Heferesten abfiltriert. Im Filtrat wurde dann der in L\u00f6sung gegangene Stickstoff nach Kjeldahl, und der frei gewordene Aminostickstoff durch Formoltitration nach S\u00f6rensen bestimmt.\nWenn die Zeit (t = Stunden) als Abszisse, der durch die Autolyse frei gewordene Aminostickstoff (x = \u00b0/o N#) als Ordinate in einem Diagramme aufgetragen wurden, ergaben\n*) Arrhenius, Medd. fr. k. Vetenskaps Akad. Nobelinst., I. 9.\n3) Zeitschr. f. physik. Chem., 1902, Bd. 39, S. 194.\n3) Siehe weiteres in der vorhergehenden Mitteilung von Euler und Dernby,","page":426},{"file":"p0427.txt","language":"de","ocr_de":"sich in allen untersuchten F\u00e4llen immer \u00e4hnliche Kurven, die nur ein wenig von der Kurve A auf der Figur abwichen.\nDie Kurve A enth\u00e4lt die Werte eines Versuches, welcher in Tabelle 1 angegeben ist.\nSie f\u00e4llt fast vollst\u00e4ndig mit derjenigen Kurve zusammen, welche manerh\u00e4lt, wenn man von den anderen Versuchen den Mittelwert nimmt. Wie man sieht, verl\u00e4uft die Kurve nicht logarithmisch \u2014 daher gilt die monomolekulare Reaktions-\nformel nicht \u2014 und auch nicht linear, sondern sie liegt\nIch versuchte, ob sie irgend einer der oben erw\u00e4hnten Regeln folgte, und berechnete die Werte von Ks, KA und KH, die in der Tabelle 1 stehen.\nTabelle 1.\nAutolyse gew\u00f6hnlicher Hefe bei 37\u00ae.\nt (Stunden)\tX ;\tKs\tK*\tV\tk\n(0\t8)\t\u2014 \u2022\t\t\t\n4\t15\t7,5\t3,13\t0,033\t0,066\n10\t24\t7,6\t3,45\t0,021\t0,067\n16 \u25a0\t30\t7,5\t3,54\t0,017\t0,067\n25\t\t7,4\t3,68\t0,014\t0,070\n40\t\t7,13\t3,70\t0,011\t0,067\n64\t58\t7,25\t4,50\t0,009\t0,072\n88\t67\t7.18\t4,90\t0,008\t0,075\n100\t70\t7,0\t5,04\t0,0075\t0,075\n112\t72\t6,8\t5,00\t0,007\t0,073\nDie fetten Ziffern sind direkt beobachtet, die anderen sind graphisch interpoliert.","page":427},{"file":"p0428.txt","language":"de","ocr_de":"Die Konstanten KH und k sind wie in den folgenden Tabellen mit dekadischen Logarithmen berechnet.\nWie aus der Tabelle hervorgeht, stimmt die Sch\u00fctzsche Regel in diesem Falle sehr gut, die Arrheniussche weniger und Henris Formel gar nicht. KH der letzteren Formel sinkt mit zunehmenden UWerten.\nTabelle 2.\nAutolyse vorbehandelter Hefe bei 37\u00b0.\n' t '\tX\t\tka\tK\u201e\tk\n0\t10 x\u00ff\t\u25a0\u2019 r\u2014.. V..X.\t\u2014\u25a0\t;\t\u2014.\t'\t\n4\t23\t11,5\t7,84\t0,051\t0,102\n\u25a0\u25a0\u25a0;\u25a0 9\t35 \u2022 :\t11,7\t8,98\t0,035\t0,108\n16\t\t11,3\t9,12\t0,021\t0,105\n25\t55\t11,0\t9,94\t0,022\t0,109\n40\t63\t10,1\t9,54\t0.016\t0,110\n64\t76\tM\t9,94\t0,013\t0,106\n88\t84\t9,0\t1186\t0,012\t0,113\n100(e)\t80\t8,6\t11,00\t0,011\t0,112\nIn Tabelle 2 sind die Daten f\u00fcr die Kurve B in der obigen Figur angegeben. Diese Kurve stellt ebenfalls einen Autolysevorgang und zwar unter denselben Bedingungen dar, bei welchen jedoch die Hefe vor der Autolyse in Lindnerscher L\u00f6sung vorbehandelt worden war. Dieselben Konstanten wie in Tabelle 1 sind auch hier berechnet.\nWie im ersten Falle stim\tmt Ka ziemlich gut, Ks dagegen\nweniger, und Kh nimmt auch\thier stark ab.\nWenn aber die Reihe 1\tKu in Tab. 1 n\u00e4her untersucht\nwird, sieht man, da\u00df das Rj\tu ann\u00e4hernd kontinuierlich. ab-\nnimmt. Z. B.\t1\t\nf\u00fcr t = 10'\tist KH = 0,021\n,\t\u00ab t = rlOO\t\u00ab Kh = 0,0075 und\n. \u2022 - ; V \u25a0:\t'f\u00fcr, t \u2014 \"::16.\t\u00ab Kh = 0,017\n\u00ab t = 64 \u25a0\t\u00ab KH = 0,009,\nd. h. die Konstanten verha\tIten sich ann\u00e4hernd umge-\nkehrt wie die Quadratwurzel aijs den Zeiten. Auch f\u00fcr die \u00fcbrigen Beobachtungen ergibt sich diese Beziehung.","page":428},{"file":"p0429.txt","language":"de","ocr_de":"Die obigen Zahlen k\u00f6nnen also durch die Formel dargestellt - werden.:; '\nWie man sehen kann, sind diese Werte teils konstanter als die von Ka und Ks, teils ebenso konstant. So z. B. sind in Tab. 1 die Grenzen f\u00fcr die Abweichung\nf\u00fcr Ka 3,1 - 5,0 ; - * Ks 6,8 \u2014 7,6\n\u00ab 100 k 6,6 - 7,5\t\u2022\nund in Tab. 2 dieselben Daten.\nf\u00fcr Ka 7,8 - 11,4 :i : \u00ab Ks 11,7 \u2014 8,6 li g \u00ab 100 k 10,2 \u201411,3\nUm zu sehen, ob die Formel k = -1 lna ^ xmir die unter\n]/t a \u2014x\ndiesen speziellen Versuchsbedingungen erhaltenen Werte darstellt, oder eine allgemeinere G\u00fcltigkeit besitzt, habe ich als Beispiele einige fr\u00fchere Versuche berechnet, die unten zu sehen sind.\nTabelle 3.\t*\nVerseifung von \u00c4thylacetat durch NHS bei 14,8\u00ae.\n\t\u00b0/o NH, \u25a0\t\u2022 - f\tK\u201e %\t:\tk\n<V-:\t1\t17,5\t(17,4)\t0,154\n:;. y . [2;-^\t25,5 \u25a0\t22,0\t0,160\n\u25a0-'V--:\t3 ;\t30,7\t21,2\t0,159\n\t38,5\t20^9\t0,158\n10\t51,2\t20,9\t0,155\n15\t59,6\t20,9\t0.154\n22\t\u00ab7,5\t20,6\t0,150\n30\t,\t74,5\t21,2\t0,153\n50\t84,8\t20,8 *\t0,152\n70\t; i 91,1\t21,6\t0,159\n100\t95,3\t21,1\t0,161\nHoppe-Seylers Zeitschrift f. physiol. Chemie. LXXXIX.\t30","page":429},{"file":"p0430.txt","language":"de","ocr_de":"130\tK. G. Dernby,\nTabelle 3 ist der oben erw\u00e4hnten Abhandlung von Arrhenius entnommen, aber in der etwas verk\u00fcrzten Form, die in der \u00abEnzymchemie\u00bb von Euler1) angegeben ist. Sie stellt das Beispiel dar, aus welchem Arrhenius seine Formel herleitete, n\u00e4mlich die Verseifung von \u00c4thylacejtat durch Ammoniak in einer sehr verd\u00fcnnten L\u00f6sung, eine Reaktion, die der peptischen Verdauung \u00e4hnlich ist/\nDie Arrheniussche Konstante, Ka, schwankt zwischen 20,6 und 22, und meine nun auf drei Dezimalen berechnete zwischen 0,150 und 0,161. Dies zeigt, da\u00df auch in diesem Falle meine empirische Formel sich genau so gut wie Arrhenius eigene den Beobachtungen anschlie\u00dft.\nEinem Versuche von Sj\u00f6qvist2) \u00fcber die Spaltung von Proteinen durch Pepsin sind die Zahlen der Tabelle 4 entnommen.\nTabelle 4.\nSpaltung von Proteinen durch Pepsin.\n100 ccm Losung entspr. 3,23 g Albumin (0,05 n-HCl) -j- 20 ccm Pepsinl\u00f6sung.\nStunden\t\u2022'\t' 'X\tKa\t\\ KS .\t\n\u201d 1 tv;/ /\t19,55 28,75\t22.2 25,9\t19,55 20,33\t0,173 0,182\ni~ 4\t41,66\t30,6\t20,83\t0,192\no\t48,58\t29,7\t19,83\t0,185\n\t52.57\t25,1\t18.54\t0,180\n'\u25a0 9 '\t55,52\t28,0'\t18,44\t0,181\n12\t59,40\t25,6\t17,15 15,81\to;i7o\n16\t63.34\t/,/; 25,1 '\t\t0,172.\n20\t68.03\t22,5\t15,21\t0,162\n32\t74,58\t;\t19,5\t13.18\t0,150\n48 64\t1\t81,70 i '\u2022* ^\t86,34\t18,3\t11,79 10,49\t0,144 0,142\n96\t92.24\t! . 16,0\t9.41\t0,142\n*) Bergmann, Wiesbaden 1910.\n*) Sj\u00f6qvist, Skand. Arch. f. Physiol., Bd. 5, S. 317, 1895.","page":430},{"file":"p0431.txt","language":"de","ocr_de":"Ober eine empirische Formel f\u00fcr die enzymatische Eiwci\u00dfspaltung. 131\nHier liegt KA zwischen 14,4 und 30,6 Ks\t\u00bb\t9,4 > 20,8\nund 100 k\t>\t14,2 - 19,2.\nWie man sieht, sind also die Werte von k viel konstanter als die nach den \u00e4nderen Formeln berechneten.\nFormel f\u00fcr andere enzymatische Vorg\u00e4nge zu pr\u00fcfen","page":431}],"identifier":"lit20011","issued":"1914","language":"de","pages":"425-431","startpages":"425","title":"\u00dcber eine empirische Formel f\u00fcr die enzymatische Eiwei\u00dfspaltung","type":"Journal Article","volume":"89"},"revision":0,"updated":"2022-01-31T14:35:04.944636+00:00"}