Артур Харден

Краткая биография

Жизнь и работа

Артур Харден родился 12 октября 1865 года в Манчестере. Он изучал химию в Оуэнс-колледже, позднее вошедшем в Манчестерский университет, а затем продолжил работу в Эрлангене у Отто Фишера. В конце XIX века Харден перешёл к исследованиям, которые находились на границе химии и новой тогда биохимии.

Одной из главных научных проблем того времени была природа брожения. Луи Пастер связывал ферментацию с жизнедеятельностью дрожжевой клетки, а Эдуард Бухнер показал, что сок разрушенных дрожжей способен сбраживать сахар и без живой клетки. Это означало, что ключевые реакции можно исследовать как химический процесс, но было неясно, какие компоненты дрожжевого экстракта для него необходимы.

Харден вместе с Уильямом Джоном Янгом обнаружил, что активность дрожжевого сока зависит не только от белкового ферментного компонента. После диализа часть активности исчезала, но её можно было восстановить добавлением низкомолекулярной термостабильной фракции. Этот компонент стали называть ко-зимазой. Позднее было установлено, что главным действующим веществом ко-зимазы является NAD — никотинамидадениндинуклеотид, один из важнейших переносчиков электронов в клеточном метаболизме.

Другая серия экспериментов показала важность неорганического фосфата. Добавление фосфата к дрожжевому соку ускоряло ферментацию и сопровождалось образованием фосфорилированных соединений сахара. Харден и Янг выделили соединение, которое стало известно как эфир Хардена—Янга и впоследствии было идентифицировано как фруктозо-1,6-бисфосфат.

Эти результаты оказались важны далеко за пределами изучения дрожжей. Они показали, что превращение сахара происходит не одним простым шагом, а через цепь промежуточных реакций, в которых участвуют фосфорилированные соединения и дополнительные молекулы-переносчики. Позднее именно такая логика стала центральной для описания гликолиза и клеточного энергетического обмена.

Харден также сыграл значительную организационную роль в становлении биохимии как самостоятельной дисциплины. Он был одним из основателей Biochemical Society и много лет редактировал Biochemical Journal. На рубеже XIX и XX веков само разделение между «химией» и «биологией» на молекулярном уровне ещё только формировалось, и подобные исследования помогли создать язык современной биохимии.

В 1929 году Харден разделил Нобелевскую премию по химии с Хансом фон Эйлером-Хельпином за исследования ферментации сахаров и ферментов, участвующих в этом процессе. Нобелевская историческая справка отдельно отмечает вклад Хардена и Янга в обнаружение ко-зимазы и роли фосфатов.

Работы Хардена хорошо показывают, как исследование привычного процесса — превращения сахара дрожжами — привело к пониманию общих принципов клеточного метаболизма. Современная биохимия рассматривает NAD, фосфорилирование промежуточных метаболитов и многоступенчатые ферментативные пути как базовые элементы обмена веществ.