Артур Гарден

Биография

Английский химик Артур Гарден родился в Манчестере и был третьим из девяти детей и единственным сыном Альберта Тайеса Гардена, бизнесмена, и Эльзы (в девичестве Макалистер) Гарден. Его родители были набожными сектантами, воспитывавшими своих детей в религиозной пуританской атмосфере, в которой осуждалось даже празднование Рождества. После получения начального образования в школе «Викториа-парк» в Манчестере он поступил в 1877 г. в Таттенхолл-колледж в графстве Стаффордшир, который и окончил через четыре года. Затем поступил в Оуэнс-колледж при Манчестерском университете и в 1885 г., отлично сдав экзамены, получил степень бакалавра по химии.

В следующем году Г. была присуждена стипендия, которую он использовал для завершения обучения в Германии в 1887...1888 гг. у Отто Фишера в Эрлангенском университете. Там он изучал свойства химического соединения (нитрозонафтиламина), и за эту работу ему была присуждена докторская степень. В том же г

оду Г. стал лектором по курсу химии в Манчестерском университете, где и оставался до 1897 г., когда он был приглашен химиком в Дженнеровский (позднее Листеровский) институт профилактической медицины в Лондоне. Первоначально он преподавал химию и микробиологию, а затем заинтересовался историей естест

вознания. Однако по прошествии нескольких лет он вновь целиком углубился в исследовательскую деятельность, особенно в области исследования ферментации сахара.

В процессе ферментации такое макроэнергетическое соединение, как сахар, в отсутствие кислорода распадается либо до спирта и двуокиси углер

ода, либо до органической кислоты. Г. проявил особый интерес к ферментации, инициированной определенными бактериями, и начиная с 1899 г. опубликовал несколько статей по этой тематике. Ферментация также происходит при расщеплении сахара дрожжами, одноклеточными грибами. Считалось, что только интактны

е и живые клетки могут обусловить процесс брожения. Однако Г. знал, что немецкий химик Эдуард Бухнер в 1896 г. доказал, что жидкость, отделенная от дрожжей, вызывает брожение, хотя сама жидкость не содержит живых дрожжевых клеток. Более того, Бухнер продемонстрировал, что один из компонентов экстрак

та, фермент, который он назвал зимазой, расщепляет молекулы сахара на фрагменты. Фермент является продуктом жизнедеятельности клеток и функционирует как катализатор, т.е. ускоряет специфические химические реакции в клетке, не вступая в эти реакции.

Некоторые ученые все еще полагали, что брожение

происходит в результате воздействия загадочной «жизненной силы» на живую клетку, но к 1904 г. для Г. стало очевидным, что ферментация – это совокупность химических процессов. Для подтверждения своей гипотезы он получил препарат зимазы и профильтровал его под высоким давлением через пористый фарфор,

пропитанный желатином. Он открыл, что фермент зимаза состоит из двух компонентов, один из которых проходит через такой фильтр, а другой – нет. Г. также обнаружил, что брожение прекращается, когда он удаляет какой-нибудь компонент из дрожжевого экстракта. Это было первым доказательством того, что оди

н компонент фермента нуждается в присутствии второго для эффективного функционирования. Г. оставил название «зимаза» за одним компонентом, а другой компонент (или кофермент) стал называть козимазой. В дальнейшем он обнаружил, что зимаза является белком, в то время как козимаза белком не является (ве

щество небелковой природы).

В 1905 г. Г. сделал свое второе основополагающее открытие: процесс ферментации требует наличия фосфата, состоящего из одного атома фосфора и четырех атомов кислорода. Он 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. Основываясь на данных наблюдения, Г. заключил, что молекулы фосфата связываются с молекулами сахара, создавая условия для ферментативного индуцирования брожения. Более того, он обнаружил, что фосфат, о

тделяясь от продуктов реакции, в результате сложной цепи превращений остается свободным.

Работа Г. о роли фосфата в процессе брожения внесла вклад в изучение явления, которое позднее было названо промежуточным метаболизмом, в изучение соединений, образовавшихся в процессе химических реакций в жив

ом организме. В процессе брожения многие из этих промежуточных соединении действуют подобно фосфору, главным образом вступая в реакции, а затем регенерируют до того момента, когда полностью завершится химический процесс. Изучение Г. ферментации сахара (углевода) обеспечило моделью последующих экспер

иментаторов, исследовавших распад углеводов растений и мышечной ткани человека.

Понимание важности и значимости этой работы привело к тому, что Г. в 1906 г. был приглашен руководить биохимическим факультетом Листеровского института. Спустя 5 лет он стал почетным профессором биохимии Лондонского у

ниверситета, одновременно являясь директором Листеровского института. В 1913 г. Г. стал вместе с М.В. Бейлисом соиздателем «Биохимического журнала» ("Biochemical Journal"), в котором он сотрудничал на протяжении 26 лет. За исключением периода с 1914 по 1918 г., когда он занимался военными исследован

иями по химии двух хорошо известных водорастворимых витаминов, Г. все свое научное время отдавал изучению процесса ферментации.

В 1929 г. Г. совместно с Хансом фон Эйлер-Хелъпином была вручена Нобелевская премия по химии «за исследование ферментации сахара и ферментов брожения». В своей речи при

презентации член Шведской королевской академии наук X.Г. Седербаум отметил, что как Г., так и Эйлер-Хельпин расширили и уточнили результаты более ранних работ Эдуарда Бухнера. «Интерес специалистов к изучению механизмов сложных реакций ферментации сахара, – заключил Седербаум, – позволил сделать важ

ные выводы об основных путях метаболизма углеводов растений и животных».

На следующий год после вручения Нобелевской премии Г. подал в отставку с поста директора Листеровского института и следующие 10 лет полностью посвятил научной деятельности.

В 1900 г. Г. женился на Георгине Сидни Бридж, ро

дом из Крайстчерча, Новая Зеландия. Детей у них не было. В результате прогрессировавшего в течение нескольких лет нервного расстройства Г. умер 17 июня 1940 г. у себя дома в Борн-Энд (графство Бэкингемшир).

Будучи весьма скрытным человеком, Г. обладал сдержанным чувством юмора. По мнению Фредерик

а Гоуленда Хопкинса, «для Г. как экспериментатора были свойственны точность в наблюдениях, ясность мысли, способность бесстрастно анализировать результаты эксперимента и оценивать их значимость».

В 1926 г. Г. получил дворянство и, кроме Нобелевской премии, был награжден медалью Дэви Лондонского к