ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.05.2019
Просмотров: 417
Скачиваний: 1
КРЕБС (Krebs), Ханс
25 августа 1900 г. – 22 ноября 1981 г.
НП по физиологии и медицине, 1953 г. совместно с Фрицем Липманом
Немецко-английский биохимик Ханс Адольф Кребс родился в Хильдесхайме (Германия), в семье оториноларинголога Георга Кребса и Алмы Кребс (Давидсон). Начальное образование он получил в Андреанум-гимназии в Хильдесхайме. В 1918 г. К. окончил гимназию. В последние месяцы первой мировой войны он служил в полку связи прусской армии. Затем К. изучал медицину в Гёттингенском, Фрейбургском, Мюнхенском и Берлинском университетах и в 1925 г. получил медицинский диплом в Гамбургском университете. Далее он в течение года изучал химию в Институте патологии Берлинского университета, а затем начал работать в качестве ассистента-лаборанта у Отто Варбурга в Институте биологии кайзера Вильгельма в Берлине.
Варбург разработал экспериментальный метод исследования клеточного дыхания – потребления кислорода и выделения углекислого газа в процессе метаболизма углеводов, жиров и белков. Вместо того чтобы изучать дыхание у интактных животных или исследовать целые органы, Варбург стал использовать тонкие срезы свежих тканей, помещенные в герметичный сосуд с датчиком давления. Когда в процессе биохимических реакций ткани поглощали кислород, давление в сосуде снижалось, и это служило объективным показателем дыхательной активности.
В 1930 г. К. вновь занялся клинической медициной и начал работать ассистентом в муниципальном госпитале в Алтоне (Гамбург) и приват-доцентом (внештатным преподавателем) в медицинской клинике Фрейбургского университета. В это же время он продолжал биохимические исследования. Используя экспериментальную систему, сходную с установкой Варбурга, он описал цикл мочевинообразования – процесс, при котором из организма удаляются конечные продукты азотистого обмена. Он обнаружил, что аминокислота орнитин, добавленная к срезам печени, играет роль катализатора этого цикла, т.е. ускоряет синтез мочевины, но сама при этом не расходуется. Оказалось, что орнитин превращается в сходную аминокислоту цитруллин, которая в свою очередь переходит в аминокислоту аргинин. Аргинин расщепляется до мочевины и орнитина, и весь цикл повторяется сначала. Разработка концепции циклических процессов в биохимии принесла К. мировую известность.
Когда в 1933 г. к власти в Германии пришел Гитлер, К., еврей по национальности, потерял работу во Фрейбургском университете. Однако Рокфеллеровское исследовательское общество предоставило ему возможность изучать биохимию под руководством Фредерика Гоуленда Хопкинса в Институте биохимии Кембриджского университета в Великобритании. В 1933 г. К. прибыл в Кембридж, не захватив с собой «практически ничего, кроме вздоха облегчения, нескольких книг и 16 упаковок сосудов Варбурга». Он начал работать демонстратором-биохимиком и вскоре получил степень магистра. В 1935 г. он был назначен преподавателем фармакологии Шеффилдского университета. В следующем году ученый и деятель сионистского движения Хаим Вейцман пригласил К. на работу в Институт биохимии Еврейского университета, который в то время создавался в Реховоте (Палестина). Однако, хотя К. и увлекала идея жизни первопроходца, особенно в кибуцах (коллективных хозяйствах), возможности для исследований в Еврейском университете были весьма ограниченными и, кроме того, снова вспыхнул арабо-израильский конфликт. Поэтому К. решил остаться в Англии, где он был назначен преподавателем с почасовой оплатой кафедры биохимии Шеффилдского университета.
В 1937 г., изучая промежуточные стадии обмена углеводов, К. сделал второе важнейшее открытие в биохимии. Он описал цикл лимонной кислоты, или цикл трикарбоновых кислот, который в настоящее время называется циклом Кребса. Этот цикл представляет собой общий конечный путь распада углеводов, белков и жиров до углекислого газа и воды и является главным источником энергии для большинства живых организмов. В более ранних работах Альберта Сент-Дьёрдьи, Франца Кноопа, Карла Мартиуса и других исследователей было показано, что в присутствии кислорода лимонная кислота (шестиатомная трикарбоновая кислота) в результате последовательных реакций превращается в щавелевоуксусную кислоту (четырехатомную трикарбоновую кислоту) и углекислый газ.
Представление о цикле Кребса позволяет понять, каким образом из питательных веществ в организме вырабатывается энергия. К. изучал последовательность превращения в организме энергии питательных веществ, с тем чтобы определить, каким образом углеводы переходят в другие соединения. Проанализировав формулы более 20 органических кислот, близких к углеводам, К. убедился в том, что молочная и пировиноградная кислоты способны сами по себе претерпевать определенную последовательность превращений. В конечном счете он в своих опытах стал использовать пировиноградную кислоту.
К. экспериментальным путем доказал, что при окислении пировиноградная кислота образует промежуточное соединение – ацетилкоэнзим A. (Коэнзим, или кофермент, – это составная часть фермента, необходимая для его каталитической активности.) Кроме того, он открыл, что при этом окислении выделяется углекислый газ и образуются другие кислоты; весь этот процесс продолжается до вовлечения следующей молекулы коэнзима А.К. установил, что основные принципы его цикла справедливы и для других питательных веществ, в частности для жирных кислот.
Открытие циклического принципа промежуточных обменных реакций стало вехой в развитии биохимии, т. к. дало ключ к пониманию путей метаболизма. Кроме того, оно стимулировало другие экспериментальные работы и расширило представления о последовательностях клеточных реакций.
В 1939 г. К. получил британское гражданство. Во время второй мировой войны он руководил исследованиями Британского медицинского исследовательского совета по питанию, в т.ч. касающимися потребностей в витаминах А и С. В 1945 г. К. был назначен профессором, заведующим кафедрой биохимии и директором Медицинского исследовательского совета по клеточному метаболизму Шеффилдского университета.
В 1953 г. К. была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за открытие цикла лимонной кислоты». К. разделил эту премию с Фрицем Липманом. В поздравительной речи исследователь из Каролинского института Эрик Хаммарстен сказал: «Цикл Кребса объясняет два одновременно происходящих процесса: реакции распада, при которых высвобождается энергия, и синтетические процессы, при которых эта энергия расходуется». В Нобелевской лекции К. подвел итоги своих открытий в области цикла лимонной кислоты. Завершая речь «экскурсом в общую биологию», он проанализировал более широкое значение этих открытий. «Наличие одного и того же механизма образования энергии у всех живых существ позволяет сделать еще два вывода, – сказал он. – Во-первых, этот механизм возник на очень ранних этапах эволюции, и, во-вторых, жизнь в ее настоящем виде зародилась лишь однажды».
Через год после получения Нобелевской премии К. был назначен на должность профессора биохимии Наффилдского отдела клинической медицины Оксфордского университета, куда перебазировался Медицинский исследовательский совет по клеточному метаболизму. Через три года К. вместе со своим бывшим учеником Хансом Корнбергом обнаружил разновидность цикла лимонной кислоты – цикл глиоксилата, в котором две молекулы коэнзима А превращаются в сукциниловую кислоту. Этот цикл имеет более важное значение для процессов обмена в растительных и микробных, нежели животных, клетках. К. и Корнберг совместно работали над трудом «Превращение энергии в живой материи (обзор)» («Energy Transformation in Living Matter: A Survey», 1957), в котором рассматривался цикл лимонной кислоты и ее функция в живых организмах.
После выхода на пенсию из Оксфордского университета в 1967 г. К. был назначен профессором-консультантом по биохимии в Лондонской королевской свободной госпитальной медицинской школе. Он продолжал исследования по регуляции скорости обменных реакций, «врожденным нарушениям метаболизма» и сохранению печени для пересадки в Наффилдском отделе клинической медицины Оксфордского университета. К. критично относился к «дорогим и непродуктивным» университетским исследованиям и правительственной политике.
Как-то он сравнил свои попытки объяснить химические процессы, протекающие в живых клетках, с поисками недостающих фрагментов головоломки-мозаики.
В 1938 г. К. женился на Маргарет Сайсли Филдхауз. В семье у них были двое сыновей и дочь. 22 ноября 1981 г. К. скончался в Оксфорде в возрасте 81 года. К. был удостоен многих наград, в т.ч. премии Ласкера Американской ассоциации здравоохранения (1953), Королевской медали (1954) и медали Копли (1961) Королевского научного общества, а также золотой медали Королевского медицинского общества (1965). В 1958 г. К. королевой Елизаветой II был пожалован дворянский титул. Он был иностранным членом Американской академии наук и искусств и американской Национальной академии наук. Кроме того, он был сотрудником Американской коллегии врачей и членом Вейцмановского института (Израиль).
Альберт Сент-Дьёрдьи
(венг. Albert Szent-Györgyi, 16 сентября 1893, Будапешт — 22 октября 1986, Вудс-Хол)
— американский биохимик венгерского происхождения, впервые сумел выделить витамин С и провел фундаментальные исследования в областях биологического окисления и мышечного сокращения. В 1937 году Сент-Дьёрдьи удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за цикл работ по биологическому окислению, а в 1954 - Премии Ласкера за основополагающие исследования в области фундаментальных медицинских наук за вклад в исследование сердечно-сосудистых заболеваний.Содержание [ витамина C
Ранние годы
Альберт Сент-Дьёрдьи родился в Будапеште, Венгрия, 16 сентября 1893 года. Он был вторым сыном в семье Миклоса и Жозефины Сент-Дьёрдьи. Его отец, бизнесмен из известной семьи, был управляющим обширными владениями в 50 милях от Будапешта, а мать - талантливым музыкантом. Альберт жил вместе с матерью и двумя братьями в Будапеште, и обычно приезжали в деревню летом. Впервые интерес к науке у будущего ученого пробудил знаменитый физиолог и профессор Будапештского университета Михалы Ленхоссек (Lenhossék), брат матери, в родословной которой были несколько поколений известных ученых.
Сент-Дьёрдьи вспоминал себя как «очень глупого ребенка», который ненавидел книги и часто нуждался в помощи репетитора, чтобы сдать экзамены. Однако в шестнадцать лет в нем пробудилась тяга к знаниям, и он начал выделяться в школе. Он объявил своей семье, что собирается стать исследователем в области медицины, но его дядя Михалы Ленхоссек всячески препятствовал этой идее; он считал, что в науке нет места таким глупцам, как Альберт. Возможно, его племянника ждала карьера в косметической промышленности, профессии дантиста или фармакологии, но только не в науке! Ленхоссек смягчился, когда Сент-Дьёрдьи окончил школу с отличием.
[править]
Образовние и Первая мировая война
Сент-Дьёрдьи поступил в медицинскую школу Будапешта в 1911. Так как вскоре ему надоели курсы по медицине, он перешел в анатомическую лабораторию своего дяди. Медицинское образование Сент-Дьёрдьи было прервано Первой мировой войной. Летом 1914 года он начал служить в качестве армейского врача. Несмотря на то, что он получил медаль за отвагу и проявленную храбрость, к 1916 году, после двух лет в окопах, Сент-Дьёрдьи ненавидел войну и отчаялся ее пережить. Он выстрелил себе в левое плечо, утверждая, что попал под вражеский обстрел, и был отправлен обратно в Будапешт. Пока его рука заживала, Сент-Дьёрдьи окончил медицинскую школу и в 1917 получил звание магистра. Позже в том году он женился на Корнелии («Нелли») Демени, дочери министра почты Венгрии. Она сопровождала Сент-Дьёрдьи на его следующее место службы, военный госпиталь в северной Италии. Их единственный ребенок, Корнелия («Маленькая Нелли») родилась в октябре 1918 года, перед окончанием войны.
[править]
Начало научной деятельности
В надежде заняться научной деятельностью и сбежать от послевоенного хаоса в Будапеште, Сент-Дьёрдьи занял исследовательскую должность в области фармакологии в Пожони (Венгрия). Когда в сентябре 1919 года Пожонь стала частью Чехословакии, венграм было приказано покинуть город. После нескольких месяцев в Будапеште, Сент-Дьёрдьи переезжал в лаборатории в Берлине, Гамбурге и Лейдене, работая то в области биохимии, то в области медицины. Сент-Дьёрдьи всерьез собирался стать врачом в тропических странах, так как это была востребованная и хорошо оплачиваемая профессия, но от этой участи его спасла научная работа в университете Гронингена (Нидерланды) в 1922. В течение последующих четырех лет Сент-Дьёрдьи работал в физиологической лаборатории днем, и продолжал свои биохимические исследования по вечерам. Он был успешен в каждой из отраслей, и за это время опубликовал более двадцати статей. Особенно Сент-Дьёрдьи интересовали вопросы клеточного дыхания, то есть способ, которым клетки преобразуют питательные вещества в энергию[1].
Сент-Дьёрдьи также начал исследования дыхания растений, особенно потемнение поврежденных тканей. Однако растения, которые содержат пероксидазы (например, капуста или цитрусовые фрукты), устойчивы к потемнению. Он отметил, что при добавлении пероксида к смеси пероксидазы и бензидина, раствор приобретает яркую синюю окраску, вызванную окислением бензидина. При замене чистой пероксидазы на на сок растения, ее содержащего, наблюдалась небольшая задержка в окислении бензидина, что указывало на то, что растительный сок содержит восстановительный реагент[2].
Сент-Дьёрдьи попытался связать болезнь Эдиссона, вызываемую отказом надпочечников, с недостатком схожего восстанавливающего реагента. Работая с надпочечниками коровы, он обнаружил присутствие больших количеств аналогичного вещества. В конце 1924 он рассказал о своем открытии английскому физиологу Генри Дэйлу и попросил разрешения провести несколько месяцев у него в лаборатории для дальнейшей работы над этими веществами. Несмотря на то, что результаты работы оказались отрицательными, поездка принесла Сент-Дьёрдьи полезные знакомства в Англии. Когда Сент-Дьёрдьи вернулся в Гронинген, оказалось, что его наставник Гамбургер умер, и а новое руководство университета не поддерживало его исследования. К середине 1926-го года он отчаялся продолжить свою научную карьеру. Он отослал жену с дочерью обратно в Будапешт, и задумался о суициде. К счастью, он решил посетить конференцию Международного физиологического общества в Стокгольме. Там, к своему удивлению, он услышал, как сэр Фредерик Голанд Хопкинс, известный английский биохимик, в своем выступлении несколько раз хвалебно упоминал новую статью Сент-Дьёрдьи. После конференции Сент-Дьёрдьи представился Хопкинсу, и тот пригласил его работать в Кембридж.
[править]
Работа в Кембридже
В Кембридже Сент-Дьёрдьи смог выделить и очистить небольшое количество восстанавливающего вещества, которое он обнаружил в надпочечниках, капусте и цитрусовых фруктах. Он определил, что вещество скорее всего являлось сахарной кислотой с химическим составом С6Н8О6[3]. Хопкинс настоял, чтобы Сент-Дьёрдьи опубликовал свои результаты в биохимическом журнале. Для этого требовалось придумать название для вещества. Сент-Дьёрдьи в шутку предложил назвать его «Ignose» (от «ignosco» - «я не знаю» — и «-ose» для обозначения сахара.) Редактор журнала отверг и это название, и следующее, предложенное Сент-Дьёрдьи, «Godnose». Наконец, было предложено название «гексуроновая кислота» (используя корень «гекс» для обозначения шести атомов углерода, и предполагая, что это сахарная кислота, схожая с глюкуроновой кислотой), с которым согласился и Сент-Дьёрдьи. За выделение гексуроновой кислоты Сент-Дьёрдьи получил степень кандидата наук в биохимии в конце 1927.
Годы в Кембридже были счастливыми и плодотворными для Сент-Дьёрдьи. Он стабильно публиковался и стал известным в научном сообществе. В 1929 году он впервые выехал в США, чтобы посетить Международный физиологический конгресс в Бостоне. После этого собрания, он посетил Рочестер, Миннесота, где получил приглашение работать над гексуроновой кислотой в госпитале Майо. Там, с неограниченными поставками надпочечников с расположенных неподалеку скотобоен, Сент-Дьёрдьи сумел очистить намного большие количества гексуроновой кислоты - почти унцию! К сожалению, Хоуорс, которому была отправлена часть вещества, не сумел определить химическую структуру вещества из этого небольшого образца. Таким образом, после десяти лет работы, сущность «вещества Сент-Дьёрдьи» все еще не была установлена.