Die Aktivitäten von Enzymen der Glykolyse und des Citronensäurezyklus in den Organen von Cambarus affinis Say (Crustacea, Dekapoda)

Zusammenfassung

• 1. An verschiedenen Organen des Flußkrebses Cambarus affinis Say wurden Vorgänge des energieliefernden Kohlenhydratabbaus untersucht.

  Zu diesem Zweck wurden die Aktivitäten von Hexokinase, Aldolase, Glycerin-1-phosphatdehydrogenase, Lactatdehydrogenase, Glucose-6-phosphatdehydrogenase, „condensing enzyme“, Isocitratdehydrogenase, Malatdehydrogenase, „malic enzyme“, und Phosphoglucomutase in Mitteldarmdrüse, Antennendrüse, Kiemen, Enddarm, Hoden, Hypodermis, Abdominalmuskel, Herz, Cerebralganglion, Magen und Blutserum bestimmt. Ferner wurde die Oxydation von Glucose, Glucose6-phosphat, Acetat, Lactat, β-Hydroxybutyrat, Pyruvat, α-Ketoglutarat, Succinat, Glutamat und Glycerin-1-phosphat an Homogenaten von Mitteldarmdrüse, Antennendrüse, Kiemen, Enddarm, Herz und Hoden gemessen.

• 2. Zwischen den Organen bestehen deutliche Unterschiede in den Enzymaktivitäten und in der Fähigkeit, die genannten Substrate zu oxydieren. Dadurch wird eine Charakterisierung der Organe hinsichtlich Intensität und Art des energieliefernden Intermediärstoffwechsels möglich.

• 3. Hohe Aktivitäten der Enzyme der Glykolyse bzw. des Citronensäurezyklus finden sich in Antennendrüse, Enddarm, Abdominalmuskel, Cerebralganglion und Herz. Niedrige Enzymaktivitäten weisen Mitteldarmdrüse, Kiemen, Hypodermis, Magen, Hoden und Blutserum auf.

  Der Kohlenhydratabbau erfolgt überwiegend glykolytisch im Abdominalmuskel und, weniger ausgeprägt, im Cerebralganglion. Die übrigen Organe bilden verschiedene Übergänge zu einem stärker oxydativen Stoffwechsel, der im Kiemengewebe am deutlichsten ausgeprägt ist.

• 4. Die Aktivität der Hexokinase ist am höchsten in Antennendrüse und Enddarm, am geringsten in Mitteldarmdrüse und Abdominalmuskel, die der Glucose-6-phosphatdehydrogenase am höchsten in Antennendrüse und Hoden, am niedrigsten in Herz- und Abdominalmuskel.

• 5. Die aus den Enzymmessungen ermittelte Charakteristik der einzelnen Organe wird durch die Ergebnisse der manometrischen Messungen im allgemeinen bestätigt. Es zeigte sich, daß Lactat nur vom Herzmuskel oxydiert werden kann.

Summary

• 1. Reactions of the energy-yielding metabolism have been studied on several tissues of the crayfish Cambarus affinis Say.

  This was accomplished by determination of the activities of the enzymes hexokinase, glycerolphosphate dehydrogenase, lactate dehydrogenase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, “condensing enzyme”, isocitrate dehydrogenase, malate dehydrogenase, “malic enzyme” and phosphoglucomutase in hepatopancreas, antennal gland, gills, hind-gut, testes, hypodermis, abdominal muscle, heart, cerebral ganglion, stomach and blood serum. In addition, the O₂-uptake of homogenates prepared from hepatopancreas, antennal gland, gills, hind-gut, heart and testes has been measured in the presence of glucose, glucose-6-phosphate, acetate, lactate, β-hydroxybutyrate, pyruvate, α-oxoglutarate, succinate, glutamate and glycerol-1-phosphate.

• 2. The tissues exhibit distinct differences in activity of enzymes as well as in the capacity of oxidative utilization of the substrates mentioned. A characterization of each tissue with regard to these properties is given.

• 3. High activities of the enzymes of glycolysis or citric acid cycle respectively were found in antennal gland, hind-gut, abdominal muscle, cerebral ganglion and heart. The activities are low in hepatopancreas, gills, hypodermis, stomach, testes and blood serum.

  Carbohydrate catabolism obviously follows the glycolytic pathway in abdominal muscle and, to a lesser extent, in cerebral ganglion. On the other hand the gills reveal the most oxidative catabolism of all organs tested.

• 4. The activity of hexokinase is highest in antennal gland and hindgut, very low in hepatopancreas and abdominal muscle. Glucose-6-phosphate dehydrogenase activity is high in antennal gland and testes, very low in heart and abdominal muscle.

• 5. In general the results of enzyme determinations are supported by the manometric measurements of oxidative substrate utilization. It could be demonstrated that lactate is oxidized exclusively by heart homogenate.