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Journal of comparative physiology

, Volume 81, Issue 1, pp 73–88 | Cite as

Der Gehalt an Ammoniak und freien Aminosäuren, sowie die Eigenschaften einer Glutaminase beiPorcellio scaber (Isopoda)

  • Wolfgang Wieser
  • Gerhild Schweizer
Article

Zusammenfassung

  1. 1.

    Im Laufe eines Jahres konnten in der Körperschale vonP. scaber zwischen 41,3 und 128 mM freie Aminosäuren und zwischen 1,13 und 17,3 mM Ammoniak pro Liter Gewebewasser nachgewiesen werden. Im Blut fanden sich zwischen 1,7 und 2,0 mM Aminosäuren pro Liter und ein variabler Anteil von NH3, der stark von der Nahrung der Tiere abhing. Bei mit Laub ernährten Tieren betrug die Konzentration im Durchschnitt 1,5 mM/1.

     
  2. 2.

    In Homogenaten variierte das Verhältnis der prozentuellen molaren Häufigkeit von Glutamin zu Glutaminsäure oder NH3 sehr stark, nicht jedoch die Summe von GluNH2+ Glu oder GluNH2+ NH3.

     
  3. 3.

    Die Glutaminasereaktion des Rohhomogenats der Körperschale zeigt einen „lag” von bis zu einer halben Stunde, verläuft dann aber mindestens eine Stunde lang linear. Nach Reinigung über Sephadex G-25 ist der lag verschwunden. Das Enzym wird weder durch Phosphat noch durch Ketosäuren entscheidend aktiviert, hat ein pH-Optimum zwischen 7,7 und 8,0 und ist wahrscheinlich in den Mitochondrien lokalisiert.

     
  4. 4.

    Sowohl die Aktivität der Glutaminase (bei hohen Substratkonzentrationen) wie der Ammoniakgehalt der Körperschale zeigen auffallende jahreszeitliche Unterschiede, beide mit einem Maximum im Winter und Frühling, einem Minimum im Sommer. Die Kinetik des Winterenzyms ist komplex, aber zumindest im Sommer dürfte die Aktivität des Enzyms durch einen kompetitiven Inhibitor mitbestimmt werden. Das Enzym lag allerdings nicht in gelöster Form vor.

     
  5. 5.

    Die Erhöhung der Glutaminaseaktivität im Winter hängt entweder mit der schubweisen Ammoniakexkretion oder mit einer kompensatorischen Erhöhung des Stoffwechsels zu dieser Jahreszeit zusammen. Der hohe Gehalt an Ammoniak in der Körperschale wird mit den Bedingungen eines für die Ablagerung von CaCO3 günstigen alkalischen Milieus in Beziehung gesetzt.

     

Ammonia, free amino acids and the properties of a glutaminase inPorcellio scaber (Isopoda)

Summary

  1. 1.

    In the course of a year, 41.3 to 128 mM free amino acids, and 1.13 to 17.3 mM ammonia, per liter tissue water were detected in the body wall ofPorcellio scaber. In the blood 1.7–2.0 mM free amino acids were found, whereas the ammonia content largely depended on the nature of the food consumed. On a diet of leaf litter the average value was 1.5 mM/1.

     
  2. 2.

    In homogenates of the body wall the ratio of the relative molar concentrations of glutamine to glutamic acid or to ammonia varied appreciably more than the sum of glun + glun or of glu + NH3.

     
  3. 3.

    In crude homogenates of the body wall the glutaminase reaction displayed a lag of up to 30 minutes, whereupon it remained linear for at least one hour. After purification through a Sephadex G-25 column the lag disappears. The enzyme is not activated by phosphate or keto acids, is maximally active at a pH between 7.7 and 8.0 and probably occurs in mitochondria.

     
  4. 4.

    Both enzyme activity (at high substrate concentrations) and ammonia content vary with the season, a maximum occurring in winter and spring, an minimum in summer. The kinetics of the winter enzyme is complex, but at least in summer its activity appears to be influenced by a competitive inhibitor. However, the enzyme was not present in soluble form.

     
  5. 5.

    The increase in glutaminase activity in winter may be connected either with the burst-like mode of ammonia excretion, or with a compensatory increase in metabolism at that time of year. The high ammonia content of the body wall is probably due to the necessity of maintaining an alkaline milieu for the deposition of calcium carbonate.

     

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Copyright information

© Springer-Verlag 1972

Authors and Affiliations

  • Wolfgang Wieser
    • 1
  • Gerhild Schweizer
    • 1
  1. 1.Institut für Zoophysiologie der Universität Innsbruckösterreich

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