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 Elfter Jahrgang. 


24. August 1923. 
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EN, 
ER 
NISSENSCHAFTEN 
Heft 34. 



des Pepsins 
Ist die Hydrolyse der Eiweißkörper Pepsin und Trypsin 
als homogene Reaktion aufzufassen*)? 
Von John H. Northrop, New York. 
(Aus den Laboratorien des Rockefeller-Instituts für medizinische Untersuchungen.) 
Das Studium der Enzyme im allgemeinen und 
der proteolytischen Enzyme im besonderen hat zu 
Ergebnissen geführt, welche mehr oder weniger 
von den Resultaten abweichen, 
ideale, katalytische, monomolekulare Reaktion zu 
Die Unstimmigkeiten im Falle 
und Trypsins 
U maßen zusammengefaßt werden: 
Für ideal monomolekulare. 
Reaktion 
erwarten 'sind. 
in Gegenwart 
eines Katalysators zu er- 
wartende Resultate. 
die für eine 
können folgender- 
Experimentelle Resultate. 
A. Bei konstanter Substratkonzentration. 
1. Die zur Spaltung einer 
gegebenen Substanzmenge 
notwendige Zeit ist umge- 
kehrt proportional der Kon- 
zentration des Katalysators. 
2. Die Menge des in einer’ 
gegebenen Zeit gespaltenen 
 Substrats ist der Konzen- 
tration 
des 
proportional!), 
Kataly sators 
1. Die nötwendige Zeit 
ist in einem Falle der Kon 
zentration des Enzyms um- 
gekehrt proportional, in 
einem anderen Falle nicht. 
2. Die Menge des ge- 
spaltenen Substrats ist der 
Konzentration des Enzyms 
nicht proportional. In ge- 
‘wissen Fällen ist die Menge 
des gespaltenen Substrats 
der Quadratwurzel der En- 
zymmenge proportional. 
B. Bei konstantem Enzym. 
3. Die zur Spaltung eines 
‘bestimmten prozentualen 
Anteils des Substrats not- 
wendige Zeit ist unabhängig 
von der Substratkonzen- 
tration. 
4. Die Menge des in 
> einer gegebenen Zeit ‚ge- 
=) spaltenen Substratsist direkt 




proportional. der Substrat- 
konzentration. 
5. Das erreichte End- 
ie Gleichgewicht wird durch 
die Gegenwart des Kataly- 
sators nicht beeinflußt. 
6. Eine unendlich kleine 
Menge des Katalysators 
kann eine unendlich große 
Menge des Substrats spalten. 
1 


3. Die notwendige Zeit 
ist nicht unabhängig von 
der Substratkonzentration 
und kann unter bestimmten 
Umständen der 
konzentration proportional 
sein. 
4. Die gespaltene Menge 
ist nieht direkt proportional 
der Substratkonzentration 
und kann von ihr unab- 
hängig sein. 
5. Dieser: Punkt ist ex- 
perimentell nicht geklärt. 
6. Eine begrenzte Menge 
des Enzyms kann nur eine 
begrenzte Menge des Sub- 
strats spalten. Der Umfang 
der Reaktion ist merklich 
von der Wasserstoffionen- 
konzentration der Lösung 
abhängig. 
*) Die Schriftleitung verdankt die Übersetzung aus 
| dem Original Herrn-Prof. Dr. Martin Jacoby, Berlin, 
| Krankenhaus Moabit. 
1) Das ist nur zutreffend, wenn der prozentuale 
Anteil des gespaltenen Substrats klein ist. 
Substrat-_ 
Die Tabelle zeigt, daß die Kinetik der Pepsin- 
und Trypsinverdauung mit den Resultaten, die 
nach der klassischen Theorie der homogenen 
Katalyse zu erwarten sind, in keiner Weise prak- 
tisch übereinstimmt. Solche Resultäte haben 
manche Forscher zu dem Schluß geführt, daß 
Enzymreaktionen micht homogen sind, sondern 
heterogen, und daß die gelegentliche Überein- 
stimmung mit den Gesetzen der homogenen Reak- 
tionen auf Zufall beruht. Diesen Standpunkt hat 
Bayliss (16) klar vertreten. Ohne Zweifel be- 
stehen Analogien zwischen Eigentümlichkeiten 
von Enzymreaktionen und Reaktionen von un- 
zweifelhaft heterogenem Charakter, wie z. B. 
Bredig und Armstrong gezeigt haben. Arrhenius 
(1), Michaelis (2), Euler (3) und Tammann (4) 
haben andererseits angenommen, daß die Enzym- 
reaktionen homogen sind, während die Unstim- 
migkeiten durch verschiedene sekundäre Reaktio- 
nen verursacht werden, welche nicht auf Rech- 
nung der einfachen monomolekularen Formel zu 
setzen sind und daß bei Berücksichtigung dieser 
Reaktionen die Experimente dem Massenwir- 
kungsgesetz folgen. Diese Auffassung’ ist ent- 
schieden insofern von Vorteil, als man so zu 
einer Hypothese mit einer bestimmten, mathema- 
tischen Formel auf einer einfachen theoretischen 
Basis gelangen kann. Die Schwierigkeiten ent- 
stehen dadurch, daß die gewöhnlich angewandten 
Gleichungen mehrere Konstanten enthalten, so 
daß die Übereinstimmung zwischen den berech- 
neten und den beobachteten Resultaten sehr an 
Wert verliert. Das hängt damit zusammen, daß 
die meisten Arbeiten sich mit der Kinetik der 
Reaktion beschäftigen. Bekanntlich bereiten die 
kinetischen Reaktionen experimentell die größten 
"Schwierigkeiten. Zum Beispiel ist die Theorie 
der Kinetik der Zuckerhydrolyse, trotzdem sie 
lange Jahre durch zahlreiche Forscher studiert 
worden ist, noch ganz unvollkommen. Man wird 
daher besser an das Problem herankommen, wenn 
man die Reaktion des Enzyms mit Substanzen 
studiert, welche von ihm nicht gespalten werden. 
Schon lange ist es bekannt, daß eine Eiweiß- 
lösung, welche durch Pepsin oder Trypsin hydro- 
lysiert worden ist, Substanzen enthält, welche die 
Wirkungen des Enzyms hemmen. Wahrscheinlich 
verbinden sich die Hemmungssubstanzen mit dem 
Enzym. Es wurde daher die Reaktion zwischen 
der Hemmungssubstanz und dem Enzym studiert. 
Die Versuche zeigten, daß, wenn das Enzym und 
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