陕西土壤脲酶热力学特征研究

摘要

根据土壤脲酶动力学参数与温度的关系,借助于经典酶学理论,较为系统地研究了陕西水稻土、褐土、(缕)土脲酶的热力学特征.结果表明,将整个酶促反应划分为酶-底物复合物形成和分解两个阶段分别计算其热力学函数是可行的,得到了更多酶促反应机理方面的信息;不同土样脲酶复合物形成和分解阶段的温度系数Q10、活化能Ea、活化焓△H、活化熵△S和活化自由能△G有明显差异;土壤脲酶的Q10范围为0.82～2.48;两阶段土壤脲酶除个别处理外Ea、△H1、△H2、△S均大于零,揭示出形成和分解阶段酶促反应的有序性较差,混乱度较大,需要外界提供更多能量来完成酶活性部位与反应物的互补契合以及解离,最终完成酶促反应;形成阶段△G1和整个反应的△G、△H均小于零,表明形成阶段和整个酶促反应为-可自发进行的放热反应,总体上不需要外界能量即可完成;各土样分解阶段的△G2均大于零,表明土壤类型、肥力状况等对酶促反应的复合物分解过程的可能性无显著影响,复合物分解是酶促反应的限速步骤.可见得到的热力学参数从多方面共同表征了各土样酶促反应机理上的细微差异.