Über die Intermediären Vorgänge bei der Glykolyse in der Muskulatur

In l~ngere Zeit zurficMiegenden Untersuchungen au.s dem hiesigen Ins t i tu t wurde gezeigt, dab dutch MuskelpreBsaft und Muskelbrei unter der Einwirkung bestimmter Salze groBe Mengen yon anorganischer Phosphors~iure zum Verschwinden gebracht werden. Dutch Zu.satz yon Kohlehydrat in Form yon Glykogen oder St~rke wurde dies Verschwinden yon Pho.sphor.s~iure gesteigert, und in den PreBsaftversuchen gelang es, eine Hexosediphosphor.s~ure zu isolieren, die in ihren Eigenschaften v611ig mit dem bet der Hefeg~rung entstehenden Harden-Youngschen Ester iibereinstimmte. Bet einer Nachprfifung dieser Untersuchungen dutch LOH~AXN zeigte sich, dab die Verh~ltnisse in Wahrheit verwickelter liegen. LOI~ANN stellte n~mlich fest, dab das Gemisch der entstandenen Phosphorylierungsprodukte nicht mit der gleichen Leichtigkeit wie der Harden-Youngsche Ester unter der Einwirkung yon S~ure in der Hitze Phosphors~ure abspaltet, sondern weit .schwerer hydrolysierbar ist. E.S muBte sonach die Hauptmenge der in seinen Versuchen gebildeten PhosphorsXureester aus ether yon der bekannten Form der Hexosediphosphors~Lure abweichenden Substanz bestehen. Isolierungsversuche ffihrten LOHMANN ZU der Anschauung, dab es sich bet der schwer hydroly.sierbaren Substanz um eine yon dem Harden-Youngschen Ester verschiedene Hexosediphosphors~iure handle. Im Verlaufe ktirzlich mit ganz anderem Ziel begonnener neuer Untersuchungen fiber die tonal bedingte Kohlehydratphosphors~uresynthese fiel nns in groBer Menge ein sch6n krystallisierendes BariumsMz in die H~nde, das als das .sekund~ire Bariumsalz eines Monophosphors~iureesters der 1-Glycerins~ure identifiziert werden konnte. Die Verfolgung dieses Befundes ergab, wie wir glauben m6chten, weitgehende Auf.schliisse fiber die bet der glykolytischen Milchs~iurebildung in der Muskulatur sich abspielenden VorgAnge, wenigstens soweit die Glykolyse unter intermedi~trer Phosphorylierung erfolgt. Es zeigte .sich zun~tchst, dab unter anaeroben Bedingungen Mu.skelbrei aus zugesetztem Hexosediphosphat in noch vim h6herem MaBe als aus St~rke Phosphoglycerins~iure bildet, dab also trotz der tonal bedingten Hemmung der Dephosphorylierung des Hexo.seester.s der Zerfall der Sechskohlenstoffkette in 2 Bruchstficke mit je 3 Kohlenstoffatomen wetter verl~uft. Wir m6chten glauben, dab auch in den analogen Versuchen LOHMANNS der schwer hydrolysierbare Ester zum guten Teil aus Phosphoglycerins~ure bestanden hat. Wir beobachteten bisher die Bildung dieser Substanz unter der Einwirkung yon Natriumlactat,. Natriumfluorid und Natriumoxalat. Unsere Vermutung, dab die neu aufgefundene Substanz ein normalerwei.se bet der Glykolyse in der Mu~kulatur auftretendes Intermedi~irprodukt set, konnte dutch weitere Untersuchungen gestiitzt werden. Hierbei ergab sich n/imlich zun/ichst, dab frischer Muskelbrei zugesetzte Monophosphoglycerins~iure mif gr6Bter Leichtigkeit in Phosphors/iure lind Brenztraubens~iure spaltet. Die letztere Substanz konnte ohne Verwendung eines Abfangmittels an der Hand ether sicher nicht verlustlos arbeitenden Methode in ether Ausbeute bis zu 8o % der theoretisch m6glichen isoliert werden. Nicht mit Phosphors/iure veresterte Glycerinsiiure bildete unter den gleichen Bedingungen keine nachweisbare Menge yon t3renztraubens~ure. Die Glycerins~ure und die aus deren Monophosphors/~ureester dutch Muskulatur abspaltbare ]3renztraubens~Lure sind h6her oxydierte Substanzen als die Sechskohlenstoffzucker und die aus diesen bet der Glykolyse gebildete Milchs~iure. Da.s Auftreten dieser Oxydationsprodukte erfolgt unter anaeroben Bedingungen in gr6Btem Ausmal3e, nnd dieser oxydative Vorgang ist natiirlich nu t unter gleichzeitigem Auftreten yon reduktiven Prozessen m6glich. Ant Grund der bisher mitgeteilten experimentellen Ergebnis.se bildeten wit uns die Vorstellung, dab die der Milchs~iurebildung vorangehende Spaltung der Sechskohlen.stoffkette in der Mitte unter Erhal tung der Phosphorylierung erfolgt derart, dab hierbei au.s I Molekiil Hexosedipho.sphors~ure 2 Molekfile Triosemonophosphorsiiure entstehen. Fiir die Fvuctosediphosphor.s~ure mfiBte dieser Vorgang tolgendermaBen formuliert werden*: