油菜籽实形成过程中HMP和EMP途径酶系活力的变化
1)HMP途径的酶系活力
如图1(a)所示,在籽实形成过程中,G-6-P脱氢酶和6-PG脱氢酶活力上升,尤以花后10~20天或20多天间上升较快,如G-6-P脱氢酶活力增加了4倍多。转化R-5-P的酶活力从花蕾直到花后30天也是逐渐上升的。
2)EMP途径的酶系活力
(1)G-6-P异构酶。从花后8~15天,活力也是下降,而15天以后,一直到30天,却有所上升(见表1和图2),或者在有的试验中维持不变。
表1 不同年龄油菜荚G-6-P异构酶活力的变化
*活力单位=每15分钟转化1 μmole G-6-P。
(2)F-6-P激酶。随籽实的成长,活力迅速下降,至30天已降得很低[见图1(b)]。
(3)醛缩酶。从花蕾到花或幼荚活力略有上升,以后随油菜荚的长大,活力迅速下降,如以花后30天与10天比较活力下降达3倍[见图1(b)]。
(4)3-磷酸甘油醛脱氢酶。该酶活力表现的规律类似于G-6-P异构酶,从花后8天至15天活力略有下降,以后随年龄增长,活力逐渐升高(见图2)。(https://www.daowen.com)
(5)磷酸甘油酸激酶和从“3-PGA至丙酮酸”的酶系。如图2所示,这些酶的活力均随着油菜荚年龄的增长而迅速下降。如40天与8天相比,3-PGA激酶和从“3-PGA至丙酮酸”酶系活力分别下降了6倍和1.7倍。
图1 油菜籽实形成过程中HMP和EMP途径几种酶的活力变化
反应系统如下:
(a)G-6-P脱氢酶和6-PG脱氢酶:双甘氨肽 125 μmoles(pH 7.5),MgCl2 10 μmoles,G-6-P(或6—PG)5 μmoles,NADP 0.27 μmol(e纯度78%),酶液0.5 ml,总体积3 ml,空白缺NADP。反应混合物预先在38℃水浴中预温5分钟,酶液的加入作为反应的开始。任意规定最初5分钟在340 mμm处光密度增加0.01时(用Beckman DU型分光光度计,比色杯1 cm)的酶活力为1个单位。
R-5-P“转化”酶:双甘氨肽 88 μmoles(pH 7.5),R-5-P 10 μmoles,核黄素1.5 μmoles,半胱氨酸1.5 μmoles,MgCl2 10 μmoles,NADP 0.5 μmole,总体积3 ml。空白缺R-5-P,酶液0.5 ml,温度38℃,并以转化R-5-P的微克分子数表示活力单位。
(b)F-6-P激酶:Tris缓冲液(pH 8.6)100 μmoles,亚硫酸氢钠(pH 8.6)250 μmoles,F-6-P 4 μmoles,ATP 6 μmoles,MgCl2 10 μmoles,酶液0.5 ml,总体积3 ml。于38℃保温15分钟,测定形成的磷酸丙糖量,并规定使0.1 μmole F-6-P磷酸化的酶活力为1个单位。
醛缩酶:巴比妥钠酸缓冲液(pH 8.6)100 μmoles,亚硫酸氢钠(pH 8.6)250 μmoles,FDP 12.5 μmoles,酶液0.5 ml,总体积3.0 ml。在38℃反应半小时。加等体积20%三氯乙酸终止反应。用碱性介质中二硝基苯肼显色法测定形成的磷酸丙糖量,并规定使1个微克分子FDP分解的酶量为1个活力单位。
图2 油菜籽实形成过程中3-磷酸甘油醛脱氢酶、G-6-P异构酶、3-PGA激酶和“3-PGA-丙酮酸”酶系的活力变化
1—3-磷酸甘油醛脱氢酶;2—G-6-P异构酶;3—“3-PGA-丙酮酸”酶系;4—3-PGA激酶
反应系统如下:
3-磷酸甘油醛脱氢酶:Tris(pH 8.5)150 μmoles,FDP 10 μmoles,NaF 10 μmoles,砷酸钠17 μmoles,谷胱甘肽15 μmoles,NAD 1 μmole,酶液0.5nl,总体积3ml,空白者缺NAD。于室温下用日立分光光度计测定340 μm处的光吸收。
3-PGA激酶:Tris(pH 7.4)100 μmoles,3-PGA 20 μmoles,ATP 8 μmoles,MgCl2 6 μmoles,羟氨1 000 μmoles,酶液0.1 ml。总体积1.3 ml,38℃,反应30分钟。加3 ml FeCl3-HCl-三氯乙酸*终止反应,测定形成的1,3-二磷酸甘油酸。
(FeCl3-HCl-三氯乙酸溶液配法:FeCl3·6H2O 8.3 g,20 g三氯乙酸溶于42 ml浓HCl中,加蒸馏水至500 ml)
从3-PGA至丙酮酸形成的酶系:Tris(pH 7.4)150 μmoles,3-PGA 20 μmoles,ADP 10 μmoles,MgCl2 10 μmoles,2,3-DPGA 30 μg,KCl 25 μmoles,酶液0.2 ml,总体积2.0 ml,于30℃保温30分钟。杀死酶液,用二硝基苯肼测定形成的丙酮酸。
3-磷酸甘油醛脱氢酶和3-PG至丙酮酸形成酶每小时使1微克分子底物转化的活力规定为1个活力单位。