Kinetics of enzymatic hydrolysis of sodium carboxymethylcellulose with different degrees of polymerization by cellulase

The reaction cellulase (EC 3.2.1.4)—sodium carboxymethylcellulose (Na-CMC) with different degrees of polymerization (n=140, 640 and 900) was investigated by the use of a modifiedMichaelis-Menten equation, valid for enzymatic hydrolysis of linear homopolymers. TheMichaelis-Menten constant [Km (M)=6.31·10^–2mol/dm³] and the reaction rate constant (k₊₂=4.07·10^–6s^–1), which correspond to the enzymatic hydrolysis of a single bond in the homopolymer substrates are determined. The free energy (=101 kJ/mol), which corresponds to the degradation and formation of a single bond in the enzyme—polymer substrate is also estimated. This energy expressed in electronvolt units is =1.39 eV. The ratio between the effective cross section of the reactive substrate bond and the active enzyme center is =1.22.

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Kinetik der enzymkatalysierten Hydrolyse von Natriumcarboxymethylcellulose mit verschiedenem Polymerisationsgrad durch Cellulase

Zusammenfassung Die modifizierte Gleichung nachMichaelis-Menten wird bei der durch Cellulase (EC 3.2.1.4) katalysierten hydrolytischen Spaltung von Natriumcarboxy-methylcellulose (Na-CMC) verschiedenen Polymerisationsgrades (n=140, 640 und 900) angewandt. Es wurde dieMichaelis-Menten-Konstante [Km (M)=6.31·10^–2mol/dm³] und die Reaktionsgeschwindigkeitskonstante (k₊₂=4.07·10^–6s^–1), die der enzymatischen Hydrolyse einer Einfachbindung im homopolymeren Substrat entspricht, berechnet. Die freie Energie (=101 kJ/mol), die dem Abbau und der Bildung einer Einfachbindung im Enzym—Polymer-Substrat entspricht, wurde bestimmt. Diese Energie — ausgedrückt in Elektronvolt-Einheiten — beträgt =1.39 eV. Das Verhältnis zwischen den effektiven Querschnitten der reaktiven Substratbindung (_S) und des aktiven Enzym-Zentrums (_E) beträgt =1.22.