Laboratory of Physiology and Biochemistry, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge.
J Gen Physiol. 1939 Jul 20;22(6):719-41. doi: 10.1085/jgp.22.6.719.
通过奈斯勒法测定氨氮,以及在反应过程中的连续间隔测量释放的二氧化碳的体积,跟踪研究了由豆类植物脲酶催化的尿素水解。在水解的早期,所有使用的脲酶溶液的氨或二氧化碳释放速率都是恒定的。
当以对数形式表示氨或二氧化碳形成的速率与 1/T 作图时,各点沿直线分布,其斜率对应于每克摩尔 8700 或 11700 卡路里的活化能。脲酶经常在亚硫酸盐溶液中溶解,其特征在于在约 23°C 的临界温度以下为 11700,在临界温度以上为 8700。在高温下,由于温度失活,绘制的点偏离曲线。
用粗制的豆类植物脲酶、Arlco 脲酶、未经重结晶的结晶脲酶和重结晶一次的结晶脲酶获得了基本相同的温度激活结果。获得的温度特征部分取决于介质的组成。当脲酶溶解在水中或甘油、KCN、Na2S2O2、半胱氨酸、Na2SO4 和 K4Fe(CN)6 的水溶液中时,脲酶的温度特征或微值为 8700。另一方面,当脲酶溶解在 K3Fe(CN)6 或 H2O2 的溶液中时,微值为 11700。当溶解在含有 Na2SO3 和 NaHSO3 的溶液中时,微值在整个温度范围内可能为 8700 或 11700,或者在 23°C 以上和以下均为 11700 和 8700。
当结晶脲酶溶解在 K4Fe(CN)6 和 K3Fe(CN)6 的不同混合物中时,温度特征取决于消化物的氧化还原电位。当 Eh 大于+0.46 伏时,微值为 11700,当小于+0.42 伏时,微值为 8700,当在+0.42-+0.46 伏之间时,微值在临界温度以下为 11700,在临界温度以上为 8700。
据推测,在还原或非氧化溶液中,脲酶分子的构象(特别是由存在的 SH 基团决定)使其活化能为 8700 卡路里。在氧化溶液中,脲酶分子已经发生了改变(可能是由于 SH 基团的氧化),部分失活,现在具有 11700 的活化能。脲酶分子的这种变化是可逆的(除非氧化过程进行得太剧烈),并且伴随着活化能的相应变化。