med_history (med_history) wrote,
med_history
med_history

Category:

Нобелевские лауреаты: Артур Гарден. Стопроцентный результат

О «стопроцентном» результате в номинациях на «Нобеля», о том, как была открыта одна из главнейших молекул в человеческом организме и о роли религиозного фанатизма в судьбе химика рассказываем в истории еще одного "физиологичного" нобелевского лауреата по химии.



Артур Гарден

Родился 12 октября 1865 года, Манчестер, Великобритания

Умер 17 июня 1940 года, Борн-Энд, Великобритания

Нобелевская премия по химии 1929 года (1/2 премии, совместно с Хансом фон Эйлер-Хельпином). Формулировка Нобелевского комитета: «За исследование ферментации сахара и ферментов брожения (for their investigations on the fermentation of sugar and fermentative enzymes)».


Наш герой родился в Манчестере, и можно сказать, что с родителями Артуру Гардену не очень повезло. Он был не просто из религиозной семьи бизнесмена Альберта Тиаса Гардена и его супруги Элизы МакАлистер, а, практически, из сектантской. Нравы в семье, где Артур оказался единственным сыном из девяти детей, были настолько пуританские, что в семье осуждалось даже празднование Рождества как «языческого фестиваля», а при слове «театр» родителей била дрожь праведного гнева.

Впрочем, учиться религиозный фанатизм родителей не мешал. Неплохая школа «Виктория-Парк» в Манчестере, Таттенхолл-колледж в Стаффордшире и затем — Манчестерский университет, в котором Артур уже изучал химию. Этой науке он и посвятит всю оставшуюся жизнь.



Зал Уитворта в Манчестерском университете
Wikimedia Commons


В 1885 году мы видим Гардена бакалавром химии с печатными работами (история сохранила нам название его первой работы: «Действие тетрахлорида кремния на ароматические амиды», опубликовано в 1886 году в Transactions of the Chemical Society). Нужно было писать диссертацию. В отличие от коллеги по премии, германо-шведа Ханса Карла Августа Симона фон Эйлер-Хельпина, наш герой не учился у будущих нобелевских лауреатов. Зато, получив стипендию, год (с 1887 по 1888) сумел проработать у двоюродного брата будущего «нобеля» Эмиля Фишера, Отто Фишера, где сделал докторскую диссертацию, которая касалась изучения свойств нитрозонафтиламина. Однако затем он не ринулся в исследования, а стал преподавателем, и только в 1897 году начинаются «подвижки»: его приглашают химиком в Дженнеровский (позднее Листеровский) институт профилактической медицины в Лондоне. Чуть позже он погружается с головой в исследования: его интересует брожение сахара, в котором самым «крутым» на то время был Эдуард Бухнер.

Давайте снова напомним о результате Эдуарда Бухнера, который первым сумел пролить свет на процесс брожения (а, как оказалось, и на энергетические процессы во всех клетках нашего организма).

До Бухнера ученые не могли определиться во взглядах на то, как дрожжам удается превращать сахар в спирт. Великий Пастер и его партия считали, что в этих микроорганизмах есть некий жизненный элемент, витальная субстанция, которая и совершает это чудесное превращение. Другая партия считала, что дрожжи просто производят некоторое вещество, химическая реакция с которым и запускает процесс брожения.



Современные представления о гликолизе
Wikimedia Commons


Эдуард Бухнер с братом Гансом провели изящный эксперимент, который показал неправоту Пастера. Опыт был безумно простой и принес Эдуарду Нобелевскую премию (к сожалению, Ганс тоже был номинирован, но умер в 1902 году): дрожжи растирали в ступке, не оставляя им шанса выжить, а полученную кашицу отжимали через марлю. Полученная жидкость тоже вызывала брожение. Значит, какое-то вещество, выделяемое дрожжами, вызывает реакцию само по себе.



Эдуард Бухнер
Wikimedia Commons


Бухнер предположил, что внутри клеток есть фермент или энзим, который и вызывает брожение. Химик назвал этот фермент зимазой.

Дальше работы Бухнера продолжил Гарден. Он получил препарат зимазы в 1904 году и начал экспериментировать с ним. Остроумный эксперимент, проведенный совместно с Уильямом Джоном Янгом, в котором зимазу кипятили и профильтровывали через фосфор, а то, что прошло все стадии, добавляли к нефильтрованному экстракту и это намного ускоряло процесс брожения, показал: зимаза Бухнера на самом деле состоит из двух компонентов, один из которых проходит сквозь фильтр и имеет небелковую природу, а другой – белковую (кипячение и фильтрование удаляет его из раствора). Второй Гарден предложил называть зимазой, а первый, более легкий, – козимазой.



Формула NAD
Wikimedia Commons


Затем уже Ханс фон Эйлер-Хельпин в результате очень кропотливого анализа установит, что открытая Гарденом козимаза – это некий нуклеотид-сахарофосфат. Ни Гарден, ни фон Эйлер-Хельпин не знали еще, что они открыли ключевое вещество в окислительно-восстановительных реакциях – NAD или никотинамидадениннуклеодид. Это – ключевой кофермент в клетке, который принесет еще немало Нобелевских премий и задаст немало загадок нобелевским лауреатам. Так, уже в 1936 году Отто фон Варбург в статусе нобелевского лауреата 1931 года установил функцию NAD в переносе гидридного иона, дальше им занимался будущий нобелевский лауреат 1959 года Артур Корнберг – и не он один…



Установка по изучению продуктов брожения, созданная Янгом и Гарденом
Wikimedia Commons



В 1905 году Гарден с Янгом сделали еще одно важное открытие: процесс разрушения зимазой и козимазой сахара требует наличия фосфата. Ученые заметили отметил, что скорость распада молекулы сахара и образования двуокиси углерода и спирта со временем медленно падает. Однако, когда он добавил в раствор фосфат, активность ферментации резко возросла. Гарден и Янг продолжили свои работы, придумав даже специальное устройство для изучения выделяющихся при брожении веществ. Они выяснили, что глюкоза, добавленная в экстракт дрожжей, перед полным брожением превращалась в гексозобисфосфат («эфир Гардена — Янга», известный как фруктозо-1,6-дифосфат – первый интермедиат биохимических реакций). При этом в итоге процесса гликолиза фосфат возвращался в реакцию. Это было началом длинного пути изучения процесса разложения сахаров в организме – и вообще составления метаболической карты человека.



Эфир Гардена-Янга
Wikimedia Commons


Гарден изучал ферментацию всю жизнь – и стал Нобелевским лауреатом в 1929 году вместе с фон Эйлером-Хельпином, получив перед тем дворянский титул. Конечно, было бы справедливо, чтобы вместе с Гарденом премию получил и Уильям Джон Янг, ставший соавтором большинства открытий Гардена, но… Лауреатов Нобелевской премии Нобелевский комитет выбирает, исходя из номинаций, а Янга не номинировал никто. Кстати, сам Гарден установил абсолютный нобелевский рекорд: он был номинирован всего один раз. 100% результат! К слову, его коллегу по премии номинировали 16 раз. Что ж, и так бывает!

Артур Гарден прожил еще 11 лет, скончавшись в возрасте 74 лет от нервного заболевания. Сразу после Нобелевской премии он подал в отставку с поста директора Листеровского института и оставшиеся годы занимался только наукой. В его некрологе еще один нобелевский лауреат, Фредерик Гоуленд Хопкинс скажет, что этот скрытный человек со скупым юмором тем, кому «были свойственны точность в наблюдениях, ясность мысли, способность бесстрастно анализировать результаты эксперимента и оценивать их значимость». Неплохая характеристика для англичанина!

Написано для рубрики "Как получить Нобелевку" портала Indicator.Ru
Tags: Нобелевская премия, нобелевские лауреаты
Subscribe

Recent Posts from This Journal

Buy for 10 tokens
Buy promo for minimal price.
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments