Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Нобелевские лауреаты / Премия по физиологии и медицине
Начало сайта / Нобелевские лауреаты / Премия по физиологии и медицине

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Научно-популярные статьи

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Во главе двух академий

Доктор занимательных наук

Магнит за три тысячелетия

Популярная информатика

Приключения великих уравнений

Цепная реакция идей

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Препринт

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

ВАРБУРГ (Warburg), Отто

8 октября 1883 г. – 1 августа 1970 г.

Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1931 г.

 

Немецкий биохимик Отто Генрих Варбург родился во Фрейбурге и был единственным сыном из четырех детей Элизабет (Гертнер) и Эмиля Варбургов. Отец Отто, профессор физики и талантливый музыкант, являлся потомком еврейского банкира XVI в. Из рода Варбургов вышли известные учителя, ученые, бизнесмены, артисты, банкиры и филантропы. Мать В. была христианкой, предки которой были администраторами, судьями и военными. Когда мальчику исполнилось 12 лет, семья переехала в Берлин, где его отец был назначен профессором физики местного университета. Молодой В. получил начальное образование в гимназии Фридриха Вердера. В доме Варбургов часто бывали музыканты, артисты и коллеги отца, в т.ч. физики Макс Планк, Альберт Эйнштейн, Вальтер Нернст, химик-органик Эмиль Фишер и физиолог Теодор Энгельман.

В 1901 г. В. становится студентом-химиком Фрейбургского университета, а два года спустя переводится в лабораторию Фишера в Берлинском университете. В 1906 г. он получает степень доктора по химии в Берлинском университете, защитив диссертацию по оптической активности пептидов и их ферментативному гидролизу. В надежде сделать открытия, которые могли бы привести к лечению рака, он начинает изучать медицину в Гейдельбергском университете, работая в лаборатории Рудолфа фон Креля, выдающегося терапевта. Вместе с ним сотрудничали биохимик Отто Мейергоф и биолог Джулиан Хаксли. В первом самостоятельном исследовании В., опубликованном в 1908 г., было доказано, что потребление кислорода яйцами морского ежа после оплодотворения увеличивается в 6 раз. В 1911 г. он получил медицинскую степень Гейдельбергского университета.

В течение следующих трех лет В. проводил исследования в этом университете и на зоологической станции в Неаполе (Италия) – международном центре биологических исследований. В 1913 г. он был избран членом Общества кайзера Вильгельма, самого известного научного общества Германии, и назначен руководителем отдела и лаборатории Института биологии кайзера Вильгельма в Берлине. Эти посты давали ему полную независимость в выборе предмета научных исследований; административные указания только мешали бы его работе.

В 1914 г., когда началась первая мировая война, В. пошел добровольцем в армию и в течение четырех лет служил в кавалерии; получил звание старшего лейтенанта, был ранен на русском фронте и награжден Железным крестом. В. нравилась военная служба, и он приобрел себе в армии друзей на всю жизнь. В 1918 г. Эйнштейн написал ему письмо, настаивая на возвращении для занятий наукой: «Вы один из самых обещающих молодых физиологов Германии... Ваша жизнь постоянно висит на волоске... Это ли не безумие? Неужели Вам не найдется замены?» Прислушавшись к совету Эйнштейна и убедившись, что Германия уже выходит из войны, В. вернулся в берлинскую лабораторию в должности профессора. Однако с военной поры он сохранил любовь к верховой езде и каждое утро до начала работы в течение многих лет совершал прогулки верхом на лошади.

Лабораторные фонды В. использовал в основном для приобретения оборудования для физических и химических исследований. В штате лаборатории состояло несколько сотрудников-исследователей, большинство из которых были квалифицированными техниками, обученными В. Когда его впоследствии спрашивали, почему он не желает подготовить будущих ученых, В. возражал: «Мейергоф, [Хуго] Теорелль и [Ганс] Кребс были моими учениками. Разве это не говорит о том, что я достаточно сделал для следующего поколения?» На протяжении пятидесяти лет своей научной деятельности В. вел исследования в трех направлениях: изучение фотосинтеза, рака и ферментов клеточных окислительных реакций. Им разработаны аналитические методы, включающие манометрию, используемую для измерения изменений давления газов, как, например, при клеточном дыхании и ферментативных реакциях; спектрофотометрию, или использование монохроматического света для измерения скорости реакций и количества метаболитов; методы тканевых срезов для определения потребления кислорода без механического разрушения клеток.

В 1913 г., изучая потребление кислорода клетками печени, В. обнаружил субклеточные частицы, которые он назвал гранулами; как оказалось впоследствии, это были митохондрии. Он предположил, что окислительные ферменты для реакций, в которых конечные продукты расщепления глюкозы окисляются в дальнейшем до двуокиси углерода и воды, были связаны с этими гранулами. Пытаясь выявить биохимические изменения, происходящие в процессе превращения нормальных клеток (с контролируемым ростом) в раковые (с неконтролируемым ростом), В. измерял скорость потребления кислорода, используя тканевые срезы. Он обнаружил, что, хотя нормальные и опухолевые клетки потребляют эквивалентные количества кислорода, последние в присутствии кислорода вырабатывают ненормально большое количество молочной кислоты. (Глюкоза в присутствии кислорода распадается до молочной кислоты в большинстве тканей.) Он заключил, что опухолевые клетки чаще используют анаэробный путь метаболизма глюкозы и что в действительности нормальные клетки трансформируются в злокачественные из-за недостатка кислорода.

В. наблюдал, что нормальное аэробное дыхание ингибируется такими веществами, как цианид. Он полагал, что подобные окружающие вещества были вторичными причинами рака, и поэтому настаивал на выращивании собственных продуктов питания без использования искусственных удобрений или пестицидов. Во избежание дополнительного отбеливания, используемого в общественных пекарнях, он выпекал хлеб дома. Хотя в дальнейшем ученые пришли к выводу, что основной причиной рака являются изменения на генетическом уровне, до 1967 г. В. придерживался мнения, что рак возникает в результате нарушения энергетического метаболизма.

За работу по метаболизму опухолевых клеток Нобелевский комитет в 1926 г. рассматривал вопрос о присуждении ему Нобелевской премии по физиологии и медицине, но в тот год решено было присудить ее датскому врачу и исследователю Йоханнесу Фибигеру.

В конце 20-х гг. В. открыл дыхательный фермент цитохромоксидазу, катализирующую окислительные реакции на поверхности гранул, или митохондрий («энергетических станций» клетки). Используя метод радиационной физики, в котором раствор комплекса фермент – кофермент освещается монохроматическим светом и получающийся образец абсорбции анализируется, В. установил, что активным коферментом (органическим дополнительным фактором, необходимым для обеспечения нормальной активности фермента) цитохромоксидазы является молекула порфирина с атомом железа, действующим как переносчик кислорода. Это было первой идентификацией активной группы фермента.

В. был награжден Нобелевской премией по физиологии и медицине 1931 г. «за открытие природы и механизма действия дыхательного фермента». Вручая премию В. за его «смелые идеи... проницательный ум и редкое совершенство в искусстве точного измерения», Эрик Хаммарстен из Каролинского института заметил, что это открытие «было первой демонстрацией эффективного катализатора, фермента, в живом организме; эта идентификация наиболее важна, потому что она проливает свет на основной процесс поддержания жизни».

К началу 30-х гг. В., назначенный в 1931 г. директором вновь созданного Института физиологии клетки кайзера Вильгельма (позднее Макса Планка), выделил и кристаллизировал 9 ферментов анаэробного пути метаболизма глюкозы. Разработанный им спектрофотометрический метод был необходим для очистки ферментов. Вместе с коллегой Уолтером Христианом он также изолировал два кофермента: флавинадениндинуклеотид (ФАД) и никотинамидадениндинуклеотидфосфат (НАДФ), которые участвуют в переносе водорода и электронов в окислительных реакциях, катализируемых желтыми ферментами, или флавопротеинами. Открытие НАДФ, который содержит никотиновую кислоту, выявило функцию витаминов как коферментов.

Занявшись фотосинтезом, В. пытался определить, насколько эффективно растения превращают углекислый газ и воду в глюкозу и кислород. Используя количественные методы, разработанные в лаборатории отца, а также с помощью своих новых методов В. выявил корреляцию между интенсивностью света в фотохимической реакции и скоростью фотосинтеза. Он обнаружил, что поглощение четырех световых квантов приводит к выработке одной молекулы кислорода и эффективность трансформации электромагнитной энергии в химическую составляет около 65%. В недавно полученных исследованиях было показано, что необходимо от 10 и более квантов света для получения каждой молекулы кислорода. Изучая восстановление нитратов в зеленых растениях, В. также открыл переносчик электронов – ферредоксин.

В годы второй мировой войны В. оставался в Германии и, несмотря на еврейское происхождение, имел возможность продолжать исследования по этиологии рака, к которому Гитлер испытывал болезненный страх. Хотя ему не разрешили преподавать, В. занимался исследованиями в Институте физиологии клетки до 1943 г., пока бомбардировки союзных войск не вынудили его перевести лабораторию в имение, расположенное в 30 милях севернее Берлина. В конце войны библиотека и лабораторное оборудование В. были конфискованы советскими оккупационными властями. Он продолжил свои исследования в Берлине спустя четыре года. Прежние ограничения были сняты для В., и он смог ежегодно публиковать около пяти статей по результатам изучения фотосинтеза и рака.

В. никогда не был женат; с 1919 г. и до конца жизни он дружил с Якобом Хейсом, который был неизменным его компаньоном и вел домашнее хозяйство В., а позднее стал неофициальным секретарем и менеджером института. Верховая езда оставалась любимым развлечением В., пока в возрасте 85 лет он не упал с лестницы, получив перелом шейки бедра. Через два года у него развился тромбоз глубоких вен, и он умер от эмболии легких 1 августа 1970 г.

В. увлекался историей и литературой. Помимо своей работы, он получал большое удовольствие от музыки, особенно любил произведения Бетховена и Шопена. Его выводило из себя, когда ему мешали работать. Однажды он сказал назойливому журналисту: «Профессора Варбурга нельзя интервьюировать: он умер». Друзья и коллеги В. считали его человеком большого обаяния и внимательным к людям.

Многочисленные почетные награды В. включают премию Лондонского королевского общества, почетную степень Оксфордского университета, орден «За заслуги» правительства ФРГ.

 

Ранее опубликовано:

Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ.– М.: Прогресс, 1992.
© The H.W. Wilson Company, 1987.
© Перевод на русский язык с дополнениями, издательство «Прогресс», 1992.

Дата публикации:

4 мая 2001 года

Электронная версия:

© НиТ. Лауреаты Нобелевской премии, 1998

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2016
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика