علماء ألمان عظماء. تجارب الأخوين هانز وإدوارد بوخنر إدوارد بوخنر التخمير الكحولي بدون خلايا الخميرة

، مملكة بافاريا

تاريخ الوفاة: مجال علمي: الجوائز والجوائز:

أثناء الحرب العالمية الأولى، خدم بوخنر في مستشفى ميداني في رومانيا برتبة رائد. أصيب في 3 أغسطس 1917 وتوفي متأثرا بهذه الجروح بعد تسعة أيام في ميونيخ عن عمر يناهز 57 عاما.

اكتب مراجعة عن مقال "بوخنر، إدوارد"

روابط

(إنجليزي)

هذه مسودة مقالة عن عالم كيميائي. يمكنك مساعدة المشروع عن طريق الإضافة إليه.

مقتطف من وصف بوشنر، إدوارد

- Dieu، quelle virulente طلعة جوية [أوه! يا له من هجوم قاس!] - أجاب الأمير، وهو غير محرج على الإطلاق من مثل هذا الاجتماع، الذي دخل بزي المحكمة المطرز، في جوارب، وحذاء، مع النجوم، مع تعبير مشرق على وجهه المسطح. لقد تحدث بتلك اللغة الفرنسية المتطورة، التي لم يتحدث بها أجدادنا فحسب، بل فكروا أيضًا، وبهذه النغمات الهادئة والراعية التي تميز شخصًا مهمًا كبر في السن في العالم وفي المحكمة. اقترب من آنا بافلوفنا، وقبل يدها، وقدم لها رأسه الأصلع المعطر والمشرق، وجلس بهدوء على الأريكة.
- Avant tout dites moi، comment vous allez، chere amie؟ [أولاً، أخبرني، كيف حالك الصحي؟] طمأن صديقك،” قال دون أن يغير صوته وبلهجة ظهرت فيها اللامبالاة وحتى السخرية، بسبب الحشمة والتعاطف.
– كيف تكون بصحة جيدة.. وأنت تعاني معنوياً؟ هل من الممكن أن نبقى هادئين في عصرنا عندما يكون لدى الإنسان مشاعر؟ - قالت آنا بافلوفنا. - أنت معي طوال المساء، آمل؟
- وماذا عن عطلة المبعوث الإنجليزي؟ انه يوم الاربعاء. قال الأمير: "أحتاج إلى إظهار نفسي هناك". "سوف تأخذني ابنتي وتأخذني."
– اعتقدت أن العطلة الحالية قد ألغيت. Je vous avoue que toutes ces fetes et tous ces feux d "خدعة بدأت في يوم من التشويق. [أعترف أن كل هذه الأعياد والألعاب النارية أصبحت لا تطاق.]
قال الأمير كعادته مثل الساعة المقفلة، وهو يقول أشياء لا يريد تصديقها: "إذا علموا أنك تريد ذلك، فسيتم إلغاء العطلة".
- ليس لي تورمينتيز باس. حسنًا، ماذا عن اتخاذ قرار بشأن علاقة لا ديبيش دي نوفوسيزوف؟ Vous savez tout. [لا تعذبني. حسنًا، ماذا قررت بمناسبة إرسال نوفوسيلتسوف؟ أنت تعرف كل شيء.]
- كيف استطيع اخبارك؟ - قال الأمير بنبرة باردة وملل. - ما هو القرار؟ في قرار que Buonaparte a brule ses vaisseaux، et je crois que nous sommes en Train de bruler les notres. [ماذا قرروا؟ لقد قرروا أن بونابرت أحرق سفنه؛ ويبدو أننا أيضًا ، مستعدون لحرقنا.] - كان الأمير فاسيلي يتحدث دائمًا بتكاسل، مثل ممثل يتحدث عن دور مسرحية قديمة، على العكس من ذلك، على الرغم من الأربعين عامًا، كانت مليئة بالرسوم المتحركة والنبضات.

ولد إدوارد بوخنر في 20 مايو 1860 في ميونيخ (ألمانيا) لعائلة من علماء الوراثة ينحدرون من شوابيا البافارية. كان والده، إرنست بوخنر (1812-1872)، أستاذًا للطب الشرعي، ومنظمًا ومحررًا لمجلة ميونيخ الطبية الأسبوعية. لكن عبء العمل التنظيمي العلمي الثقيل لم يمنعه من الزواج ثلاث مرات. من الزواج الثالث من فريدريكا مارتن، ابنة أمين الصندوق، ولد ولدان - هانز في عام 1850 وإدوارد، بعد وفاة والده هانز، الذي أصبح فيما بعد خبير صحة مشهور وعالم أوبئة، وفقًا لإدوارد، "فعل المستحيل" بالنسبة لي للحصول على التعليم." الصداقة الاستثنائية والدعم المتبادل والتعاون العلمي توحد الإخوة طوال حياتهم.

بعد اجتياز امتحانات القبول في عام 1877، في صالة ميونخ ريال للألعاب الرياضية، خدم إدوارد في فوج المدفعية الميدانية كطالب متطوع لمدة عام واحد. كتب عنه ك. هاريس: "لقد كان جنديًا بالجسد والروح". وكان هذا صحيحًا بالمعنى الحرفي والمجازي - لقد كان دائمًا مقاتلًا يتغلب على أي صعوبات في تحقيق هدفه، ومع ذلك، تم إخضاع هدية الباحث في وقت مبكر جدًا كل هواياته بعد دخوله المختبر الكيميائي لمدرسة البوليتكنيك العليا، كرس بوشنر نفسه بالكامل لدراسة الكيمياء تحت إشراف إي إرلينماير، لكن الظروف المالية المقيدة أجبرته على مقاطعة عمله قريبًا والدخول إلى مصنع التعليب لاحقًا ، تم نقل المصنع إلى ماينز، وغادر بوشنر ميونيخ، ولم يعد العمل في المصنع ممكنًا بالنسبة له، وهنا اكتشف فرصة التعرف على المنطقة التي أصبحت فيما بعد العمل الرئيسي في حياته كلها. - كيمياء إنتاج التخمر .

لم يتمكن بوشنر من استئناف أنشطته البحثية إلا في عام 1884، عندما دخل مختبر أ. باير الشهير بجامعة ميونيخ وفي نفس الوقت معهد فسيولوجيا النبات برئاسة ك. ناجيلي. هنا، في المختبر الذي يرأسه شقيق بوشنر، هانز، أجرى دراسة "حول تأثير الأكسجين على التخمير"، نتيجة للثانية، على عكس L. باستور، توصل إلى استنتاج مفاده أن الأكسجين لا يؤثر التخمير.

خلال هذه السنوات، التقى بوشنر بـ G. Peschmann و T. Curtius. هذا الأخير، الذي سرعان ما أصبح أقرب صديق وزميل لبوخنر، دعاه لفصل دراسي واحد إلى إرلانجر، إلى المختبر الكيميائي، الذي أصبح رأسه بناءً على اقتراح O. Fischer. انعكس التأثير العميق لكيرتيوس في حقيقة أنه حصل منه بوخنر على حبه ومهاراته للعمل المضني الذي يقوم به الباحث. في عام 1888 أصبح بوخنر طبيبًا، وفي عام 1891 تولى منصب طبيب خاص في جامعة ميونيخ. في عام 1893 بوخنر. بدعوة من كورتيوس، تبعه إلى كيل، حيث أصبح أستاذًا في عام 1895. وبعد مرور عام، دعاه بيشمان لتولي المنصب الشاغر كأستاذ استثنائي في جامعة توبنغن، حيث نفذ بوخنر ونشر في عام 1897 عملاً بعنوان "التخمر الكحولي بدون خلايا الخميرة". التطور اللاحق لهذا الموضوع في مدرسة برلين الزراعية، حيث تمت دعوته في عام 1898 إلى منصب أستاذ الكيمياء العامة، أدى بسرعة إلى اعتراف بوشنر في العالم العلمي. في عام 1905، حصل على الميدالية الذهبية لـ J. Liebig، التي منحتها جمعية الكيميائيين الألمان. في عام 1907، حصل بوخنر على جائزة نوبل "لأبحاث الكيمياء الحيوية ولاكتشاف التخمر الخالي من الخلايا".

يبدو أن النشاط البحثي المكثف والسفر المتكرر والحياة الغنية بالهوايات هي السبب وراء زواج بوخنر، في سن الأربعين فقط في عام 1900، من لوتي ستال، ابنة عالم رياضيات من توبنغن. ومن هذا الزواج أنجب ولدين وبنت.

عاش بوخنر في برلين لمدة 11 عامًا. في عام 1909، فيما يتعلق برحيل لادنبورغ، عُرض عليه كرسيًا في بريسلاو (فروتسواف الآن). وفي عام 1911، أصبح رئيسًا للقسم في المعهد الكيميائي في فورتسبورغ، حيث، وفقًا لهاري، "شعر بشكل خاص وكأنه في بيته". كان بوخنر رجلاً يتمتع بشخصية مفعمة بالحيوية ودافئة القلب بشكل استثنائي. جذبت هذه السمات الشخصية دائمًا العديد من الأصدقاء المخلصين إليه وساهمت في خلق بيئة بهيجة وسعيدة في عائلته. تم دمج الاهتمام الشديد بالسياسة (كان بوخنر من المؤيدين المتحمسين لبسمارك) مع حب الفنون الجميلة. في شبابه، كان الالتزام الأرثوذكسي بالكاثوليكية، ولكن في سن الأربعين، تحول واعي تمامًا إلى البروتستانتية، وهو اهتمام عاطفي بالصيد وتسلق الجبال (تسلق حوالي مائة قمة جبلية!) - كل هذا كان مشبعًا بحب خاص لمحاربة الصعوبات والميل للمغامرة. الذاكرة الاستثنائية والخيال المفعم بالحيوية والشجاعة والود - هذه هي السمات المميزة لبوخنر المحفوظة في ذكرى أصدقائه وزملائه. عندما بدأت الحرب العالمية الأولى، ولد الكابتن بوخنر البالغ من العمر 54 عامًا في 11 أغسطس 1914. التحق بالجيش. بالفعل في ديسمبر، حصل على الصليب الحديدي، وفي يناير 1916 تمت ترقيته إلى رتبة رائد. في فبراير، تم استدعاء بوشنر من الجبهة إلى فورتسبورغ لمواصلة أنشطته العلمية والتدريسية، لكنه عاد إلى الجبهة في يونيو 1917. في 11 أغسطس، في رومانيا (بالقرب من فوكساني)، أصيب بوخنر بجروح قاتلة. توفي في 12 أغسطس 1917 ودفن هناك في مقبرة الأخويين.

يمكن تقسيم النشاط العلمي لبوخنر إلى مجالين: البحث في مجال الكيمياء العضوية؛ تطوير طريقة التخمير الخالي من الخلايا، ودراسة الكيمياء الحيوية لعدد من عمليات التخمير ومجمع الإنزيمات لخلايا الخميرة.

كان الموضوع الرئيسي للخط الأول من البحث الذي تم إجراؤه مع كورتيوس هو دراسة التفاعلات بين استرات حمض الديازواسيتيك واسترات المركبات غير المشبعة واسترات حمض الأسيتيلين الكربوكسيلي من ناحية، ومع البنزين ومماثلاته من ناحية أخرى. إذا تمكن المؤلفون في المرحلة الأولى من هذه الدراسات من عزل المنتجات الثانوية فقط من تفاعل الاسترات، فقد تمكنوا لاحقًا من عزل المنتج الأساسي في شكله النقي، والذي يحتوي على نيتروجين إستر الديازواستيك - إستر حمض البيرازولين الكربوكسيلي .

كان سبب بداية البحث في الكيمياء الحيوية للتخمر هو ملاحظة هانز بوشنر، الذي اكتشف في عام 1890 أنه يمكن استخلاص المواد البروتينية من العديد من البكتيريا عن طريق المعالجة المناسبة. يتم حقنه تحت جلد الحيوانات، وهو يسبب عملية التهابية، ولكنه بمثابة حماية ضد الالتهابات. التأكيد هو السلين R. Koch، الذي حصل عليه عن طريق استخراج الكتلة البكتيرية.

فيما يتعلق بالحاجة إلى اختراع طريقة للحفاظ على مستخلصات الخلايا الميكروبية، من بينها، كما أظهر بوخنر في عام 1893، تبين أن عصير خميرة البيرة هو الأكثر ملاءمة، تم تطوير طريقة للحصول على عصير خميرة معقمة خالية من الخلايا بالتفصيل. وللحفاظ على العصير من التعفن، اقترح هانز بوشنر حفظ السكر بالطريقة المعتادة. خلال إجازته في توبنغن، اكتشف إي. بوشنر علامات نموذجية للتخمر في خليط سكر خالي من الخلايا وأدرك على الفور الأهمية البيولوجية العامة الهائلة للحقيقة المكتشفة. لم يفلت أي شيء من انتباهه. لقد أتاح له العقل الفضولي والحدس العلمي فرصة اكتشاف الحقيقة أخيرًا في الجدل الأساسي العميق بين ليبيج وباستور حول السبب وراء عملية معقدة مثل التخمير.

أدت الدراسات اللاحقة التي أجراها بوشنر وزملاؤه إلى استنتاج مفاده أنه من الممكن إعادة إنتاج تخمر السكريات المختلفة في غياب كائن حي باستخدام “نتاج تحول الأجسام البروتينية للبروتوبلازم، وهي مادة كيميائية خالية من الاسْتِقْلاب." أطلق بوخنر على هذه المادة اسم "زيمازا" مستخدمًا مصطلح ب. فيشان. كشف المزيد من العمل (بالتعاون مع J. Meisenheimer) أيضًا عن إمكانية إعادة إنتاج تخمر حمض اللاكتيك وحمض الأسيتيك باستخدام "زيماز بكتيري حمض اللاكتيك" و"إنزيم مؤكسد للكحول" المعزول من الخلايا البكتيرية.

تسبب اكتشاف بوخنر في رد فعل قوي في الأوساط العلمية والفلسفية. لم يتوافق مع الأفكار المقبولة عموما، والتي بموجبها لا يمكن أن يكون التخمير إلا نتيجة للنشاط الحيوي لكائن حي كامل. تم انتقاد بحث بوخنر بسبب عدم دقته المنهجية المزعومة. في المقابل، كانت استنتاجات بوخنر النظرية موضع انتقادات حادة من قبل أنصار الحياة الجديدة، الذين كثفوا نشاطهم في نهاية القرن التاسع عشر. ومع ذلك، فإن الثقة في صوابه وشجاعته ومثابرته الاستثنائية في تحقيق هدفه سمحت لبوخنر بإثبات عدم العيوب والأهمية العلمية لاكتشافه بشكل مقنع. ليس من قبيل الصدفة إذن أن تحظى أبحاث بوخنر بسرعة بإشادة كبيرة، كما تم الاعتراف بسلطته العلمية على نطاق واسع. وحتى قبل حصوله على جائزة نوبل في عام 1907، تم انتخاب بوخنر بالإجماع رئيسًا للجمعية الكيميائية الألمانية في عام 1904. وأعقب ذلك انتخابه كعضو مناظر في أكاديمية العلوم في بولونيا. تمت دعوته إلى باريس وفيينا لإلقاء محاضرات خاصة في كيمياء التخمير. لقد دخل تاريخ العلم كباحث، وفقًا لرئيس لجنة نوبل للكيمياء ج. سودرباوم، "رسم خطًا فاصلًا بين عصرين مختلفين، مما يشير إلى الاتجاه نحو تطور مرحلة جديدة في تاريخ التخمر". كيمياء."

الأدب

1. جائزة نوبل عام 1907. ستوكهولم، 1908.
2. إس هاريس. الكيمياء. زد تي جي، 41، 753 (1917).
3. إس هاريس. بير. دتش. جيز، 50، 1843 (1918).
4. دتش. سيرة ذاتية. جرب. 1917-1920، برلين - لايبزيغ، 1928.

إدوارد بوخنر(1860-1917) بدأ البحث في عملية التخمر الكحولي بتوجيه من أخيه العالم، هانز بوخنر.

في عام 1885 نشر كتابه المقال الأول عن تأثير الأكسجين على عملية التخمر. منتهي إي بوخنرودحضت التجارب وجهة النظر السائدة في ذلك الوقت والتي كان يؤيدها لويس باستورأن التخمر لا يمكن أن يحدث في وجود الأكسجين.

في عام 1893، عندما إدوارد بوخنرعندما بدأ البحث عن المواد الفعالة التي تعزز التخمر، سادت نظريتان متنافستان حول التخمر. وفق النظرية الميكانيكيةالخميرة، التي تتحلل باستمرار إلى حالة سائلة، تخلق إجهادًا كيميائيًا يؤدي إلى تحلل جزيئات السكر. وفقًا لوجهة النظر هذه، كان التخمر الكحولي، على الرغم من تعقيده، تفاعلًا كيميائيًا شائعًا. تم الاعتراض على هذه النظرية من قبل الحيويين الذين، مثل لويس باستوريعتقد أن الخلايا الحية تحتوي على مادة حيوية معينة "مسؤولة" عن التخمر. في رأيهم، بدون بعض المكونات "الحيوية"، على الرغم من أنها لم يتم اكتشافها بعد، في الخلايا الحية، فإن المواد الكيميائية وحدها لا يمكن أن تسبب عملية التخمر. وعلى الرغم من أن أنصار النظرية الميكانيكية قد أظهروا أن المواد الموجودة في الخلايا الحية يمكن تصنيعها، إلا أنه لم يتمكن أحد حتى الآن من عزل المادة التي تعزز التخمر أو تحفيز هذه العملية في المواد غير الحية.

وبتشجيع من أخيه إدوارد بوخنرقررت العثور على المادة الفعالة من خلال الحصول على عينات نقية من السائل الداخلي لخلايا الخميرة. باستخدام الطريقة التي اقترحها مساعد أخيه مارتن غانقام بسحق الخميرة في الهاون مع الرمل والتراب، وبالتالي تجنب التأثيرات المدمرة لدرجات الحرارة المرتفعة ودون استخدام المذيبات التي شوهت النتائج التي حصل عليها أسلافه. يتم ضغط المادة الخلوية في الشاش تحت الضغط لتحرر السائل. واقترح أن هذا السائل يمكن أن يسبب التخمر. ولكن في وقت لاحق عندما كان هو ومساعده مارتن غانحاولت الحفاظ على هذا السائل عن طريق إضافة محلول مركز من السكروز، وتم إطلاق ثاني أكسيد الكربون. كان هذا مذهلاً، لأنه على الرغم من أن خلايا الخميرة كانت ميتة، إلا أنه كان من الواضح أن شيئًا ما في السائل الذي تفرزه قد تسبب في حدوث ذلك. التخمير. إدوارد بوخنرافترض أن المادة الفعالة كانت عبارة عن إنزيم، أو إنزيم، أطلق عليه اسم في الشتاء. ويعني اكتشافه أن التخمر يحدث نتيجة للنشاط الكيميائي للإنزيم داخل وخارج خلية الخميرة، وليس تحت تأثير ما يسمى بالقوة الحيوية.

نُشر العمل عام 1897 " حول التخمر الكحولي دون مشاركة خلايا الخميرة"أثار الجدل بين زملائه العلماء، وفي السنوات اللاحقة إدوارد بوخنرأمضى الكثير من الوقت في جمع الحقائق لدعم نظريته.

وفي عام 1902، نشر مقالًا آخر من 15 صفحة شرح فيه هذا العمل ودافع عنه، بالإضافة إلى العديد من المقالات الأخرى، حيث أوجز نتائج بحثه حول التأثير الكيميائي للخميرة على سكر الحليب.

في عام 1907 إدوارد بوخنرأعطي جائزة جائزة نوبل في الكيمياء"لأعماله البحثية في الكيمياء البيولوجية واكتشافه للتخمر خارج الخلية."

بسبب وفاة الملك أوسكار الثاني ملك السويد، تم تأجيل حفل توزيع الجوائز، في تقديم مكتوب نيابة عن الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم، ك. ايه اكس ميرنرلخص وجهات النظر المتضاربة حول عملية التخمير، والتي تم إنهاؤها من قبل بوخنربحث. وكتب "طالما كان التخمير يعتبر تعبيرا عن الحياة". ميرنر"كان هناك أمل ضئيل في التمكن من التعمق بشكل أكبر في مشكلة كيفية سير هذه العملية". لهذا السبب "كان هناك ضجة كبيرة عندما بوخنركان من الممكن إظهار أن التخمر الكحولي يمكن أن يحدث بسبب العصير المعزول من خلايا الخميرة التي لا تحتوي على خلايا حية. أصبحت المناطق التي كان يتعذر الوصول إليها حتى ذلك الوقت موضوعًا للبحث الكيميائي، وفتحت آفاق جديدة غير مسبوقة سابقًا العلوم الكيميائية."

في محاضرة نوبل إدوارد بوخنرووصف اكتشافاته وأشاد بأسلافه وزملائه. وقال: “نحن مقتنعون بشكل متزايد بأن الخلايا النباتية والحيوانية تشبه المصانع الكيميائية، حيث يتم إنتاج منتجات مختلفة في ورش عمل مختلفة. تعمل الإنزيمات الموجودة فيها كوحدات تحكم. معرفتنا بهذه الأجزاء الأكثر أهمية من المادة الحية تتزايد باستمرار. وعلى الرغم من أنه لا يزال أمامنا طريق طويل لنقطعه، إلا أننا نقترب منه خطوة بخطوة».

أدى التطوير الإضافي لتجارب الأخوين بوشنر إلى دراسة عملية التخمير بواسطة كيميائي إنجليزي آرثر جاردن.

لا يزال بعض العلماء يعتقدون أن التخمر ناتج عن عمل "قوة حيوية" غامضة على الخلية الحية، ولكن بحلول عام 1904 أ. جارديناأصبح من الواضح أن التخمر عبارة عن مجموعة من العمليات الكيميائية. ولتأكيد فرضيته، قام بتحضير مستحضر الإنزيم وترشيحه تحت ضغط عالٍ من خلال الخزف المسامي المشرب بالجيلاتين. واكتشف أن إنزيم زيماز يتكون من مكونين، أحدهما يمر عبر هذا المرشح والآخر لا يمر. آرثر جاردنكما وجد أن عملية التخمر تتوقف عند إزالة أي مكون من خلاصة الخميرة. وكان هذا أول دليل على أن أحد مكونات الإنزيم يتطلب وجود عنصر آخر ليعمل بفعالية. لقد ترك اسم "زيماز" لأحد المكونات، وبدأ بتسمية المكون الآخر (أو الإنزيم المساعد) cosimase. اكتشف بعد ذلك أن الزيماس هو بروتين، في حين أن الكوزيماز ليس بروتينًا (مادة ذات طبيعة غير بروتينية).

في عام 1905 آرثر جاردنتوصل إلى اكتشافه الأساسي الثاني: عملية التخمير تتطلب وجود الفوسفات، الذي يتكون من ذرة فوسفور واحدة وأربع ذرات أكسجين. وأشار إلى أن معدل تحلل جزيء السكر وتكوين ثاني أكسيد الكربون والكحول يتناقص ببطء مع مرور الوقت. ومع ذلك، عندما أضاف الفوسفات إلى المحلول، زاد نشاط التخمر بشكل كبير. بناءً على هذه الملاحظات، استنتج جاردن أن جزيئات الفوسفات ترتبط بجزيئات السكر، مما يخلق الظروف الملائمة للتحريض الأنزيمي للتخمر. علاوة على ذلك، اكتشف أن الفوسفات، المنفصل عن نواتج التفاعل، يظل حرا نتيجة لسلسلة معقدة من التحولات.

في عام 1929 آرثر جاردنمعا مع هانز فون أويلر هيلبينأعطي جائزة جائزة نوبل في الكيمياء « لأبحاثه في تخمير السكر وإنزيمات التخمير."

ولد الكيميائي الألماني إدوارد بوخنر في ميونيخ، وهو ابن إرنست بوخنر، أستاذ الطب الشرعي وأمراض النساء في جامعة ميونيخ، وفريدريكا (مارتن) بوخنر، ابنة أحد موظفي الخزانة الملكية. بعد وفاة والده عام 1872، اعتنى أخوه الأكبر هانز بتعليم إدوارد. بعد تخرجه من صالة للألعاب الرياضية الحقيقية في ميونيخ عام 1877، خدم بوخنر لفترة وجيزة في وحدة المدفعية الميدانية التابعة للجيش الألماني قبل الالتحاق بالجامعة التقنية في ميونيخ، حيث بدأ دراسة الكيمياء. ومع ذلك، أجبرته الصعوبات المالية على ترك دراسته والعمل لمدة أربع سنوات في مصانع التعليب في ميونيخ ومومباخ. على الرغم من أن العمل أجبرني على مقاطعة الدراسة، إلا أنه قدمني إلى عملية التخمير الكحولي، ونتيجة لذلك ينهار السكر تحت عمل الخميرة إلى الكحول وثاني أكسيد الكربون.

بفضل مساعدة شقيقه هانز، تمكن بوخنر من استئناف دراسته في عام 1884. وبعد فترة وجيزة، حصل على منحة دراسية لمدة ثلاث سنوات. درس الكيمياء مع أدولف فون باير في جامعة ميونيخ وعلم النبات مع كارل فون ناجيلي في معهد علم النبات. عمل في هذا المعهد شقيق العالم، هانز بوخنر، الذي أصبح فيما بعد متخصصًا مشهورًا في النظافة والبكتيريا. بدأ بوشنر البحث في عملية التخمير الكحولي تحت قيادته. في عام 1885، نشر مقالته الأولى عن تأثير الأكسجين على عملية التخمير. ودحضت التجارب التي أجراها بوخنر وجهة النظر السائدة في ذلك الوقت، والتي كان يؤمن بها أيضًا لويس باستور، وهي أن التخمر لا يمكن أن يحدث في وجود الأكسجين.

في عام 1888، حصل بوخنر على درجة الدكتوراه، وبعد عامين، بعد فترة قصيرة قضاها في إرلانجن، أصبح مساعدًا لشركة باير. في عام 1891، تم تعيين بوخنر privatdozent (مدرسًا مستقلاً) في جامعة ميونيخ. بفضل التبرعات الخاصة التي قدمتها شركة باير، أسس بوخنر مختبرًا صغيرًا حيث واصل البحث في كيمياء التخمير. وفي عام 1893 غادر ميونيخ وترأس قسم الكيمياء التحليلية في جامعة كيل، وفي عام 1895 أصبح أستاذاً في هذه الجامعة. وفي العام التالي، قام بوخنر بتدريس الكيمياء التحليلية وعلم الصيدلة في جامعة توبنغن. وفي عام 1898، تم انتخابه أستاذًا للكيمياء العامة في المدرسة الزراعية العليا في برلين وعُين مديرًا لمعهد التطبيق الصناعي لعمليات التخمير.

في عام 1893، عندما بدأ بوخنر بحثه عن المواد الفعالة التي تعزز التخمر، سادت نظريتان متنافستان حول التخمر. وفقًا للنظرية الميكانيكية، فإن الخميرة، من خلال تحللها المستمر إلى الحالة السائلة، تخلق إجهادًا كيميائيًا يؤدي إلى تحلل جزيئات السكر. وفقًا لوجهة النظر هذه، كان التخمر الكحولي، على الرغم من تعقيده، تفاعلًا كيميائيًا شائعًا. وقد اعترض على هذه النظرية علماء الحيوية الذين اعتقدوا، مثل لويس باستور، أن الخلايا الحية تحتوي على مادة حيوية معينة "مسؤولة" عن التخمر. في رأيهم، بدون بعض المكونات "الحيوية"، على الرغم من أنها لم يتم اكتشافها بعد، في الخلايا الحية، فإن المواد الكيميائية وحدها لا يمكن أن تسبب عملية التخمر. وعلى الرغم من أن أنصار النظرية الميكانيكية قد أظهروا أن المواد الموجودة في الخلايا الحية يمكن تصنيعها، إلا أنه لم يتمكن أحد حتى الآن من عزل المادة التي تعزز التخمر أو تحفيز هذه العملية في المواد غير الحية.

وبتشجيع من شقيقه، قرر بوشنر العثور على المادة الفعالة عن طريق الحصول على عينات نقية من السائل الداخلي لخلايا الخميرة. باستخدام الطريقة التي اقترحها مساعد شقيقه مارتن هان، قام بوخنر بطحن الخميرة في ملاط مع الرمل والتربة، وبالتالي تجنب الآثار المدمرة لدرجات الحرارة المرتفعة ودون استخدام المذيبات التي شوهت النتائج التي حصل عليها أسلافه. يتم ضغط المادة الخلوية في الشاش تحت الضغط لتحرر السائل. اقترح بوشنر أن هذا السائل يمكن أن يسبب التخمر. ولكن في وقت لاحق، عندما حاول هو وهان الحفاظ على هذا السائل عن طريق إضافة محلول مركز من السكروز، تم إطلاق ثاني أكسيد الكربون. كان هذا مذهلاً، لأنه على الرغم من أن خلايا الخميرة كانت ميتة، كان من الواضح أن شيئًا ما في السائل الذي تفرزه هو الذي تسبب في التخمر. افترض بوشنر أن المادة الفعالة كانت عبارة عن إنزيم، أو إنزيم، أطلق عليه اسم زيماز. ويعني اكتشافه أن التخمر يحدث نتيجة للنشاط الكيميائي للإنزيم داخل وخارج خلية الخميرة، وليس تحت تأثير ما يسمى بالقوة الحيوية. أثارت مقالة بوخنر التي نُشرت عام 1897 بعنوان "حول التخمر الكحولي دون مشاركة خلايا الخميرة" جدلاً بين زملائه العلماء، وفي السنوات اللاحقة أمضى بوخنر الكثير من الوقت في جمع الحقائق لدعم نظريته. وفي عام 1902، نشر مقالًا آخر من 15 صفحة شرح فيه هذا العمل ودافع عنه، بالإضافة إلى العديد من المقالات الأخرى، حيث أوجز نتائج بحثه حول التأثير الكيميائي للخميرة على سكر الحليب.

في عام 1907، حصل بوخنر على جائزة نوبل في الكيمياء "لأبحاثه في الكيمياء البيولوجية واكتشافه للتخمر خارج الخلية". بسبب وفاة ملك السويد أوسكار الثاني، تم تأجيل حفل توزيع الجوائز، ولكن في عرض تقديمي مكتوب نيابة عن الأكاديمية الملكية السويدية للعلوم، لخص K. A. H. Mörner وجهات النظر المتضاربة حول عملية التخمير التي وضعت أبحاث بوخنر حدًا لها. . كتب ميرنر: «طالما كان التخمر يعتبر تعبيرًا عن الحياة، كان هناك أمل ضئيل في التمكن من التعمق أكثر في مشكلة مسار هذه العملية». لهذا السبب "حدث ضجة كبيرة عندما تمكن بوخنر من إظهار أن التخمر الكحولي يمكن أن يحدث بسبب العصير المعزول من خلايا الخميرة التي لا تحتوي على خلايا حية... أصبحت المناطق التي كان يتعذر الوصول إليها حتى ذلك الوقت موضوعًا للبحث الكيميائي، وجديدًا، آفاق غير مسبوقة من قبل."

في محاضرة نوبل، وصف بوخنر اكتشافاته وأشاد بأسلافه وزملائه. وقال: “نحن مقتنعون بشكل متزايد بأن الخلايا النباتية والحيوانية تشبه المصانع الكيميائية، حيث يتم إنتاج منتجات مختلفة في ورش عمل مختلفة. تعمل الإنزيمات الموجودة فيها كوحدات تحكم. معرفتنا بهذه الأجزاء الأكثر أهمية من المادة الحية تتزايد باستمرار. وعلى الرغم من أنه لا يزال أمامنا طريق طويل لنقطعه، إلا أننا نقترب منه خطوة بخطوة».

بعد عامين من حصوله على جائزة نوبل، انتقل بوخنر للعمل في جامعة بريسلاو (فروتسواف، بولندا الآن)، حيث أصبح رئيسًا لقسم الكيمياء الفسيولوجية. كان آخر تعيين أكاديمي له في جامعة فورتسبورغ في عام 1911. ومع اندلاع الحرب العالمية الأولى، دخل بوخنر الخدمة العسكرية طوعًا. في عام 1917، أثناء عمله كتخصص طبي في مستشفى ميداني في رومانيا، أصيب بشظية وتوفي في فوكساني في 13 أغسطس، بعد أن عاش زوجته لوتا (ستال) بوخنر، ابنة عالم رياضيات من توبنغن. ومن هذا الزواج الذي تم إبرامه عام 1900 أنجبا ولدين وبنت.

إدوارد بوخنر (بالألمانية: Eduard Buchner) - كيميائي وعالم كيمياء حيوية ألماني. جائزة نوبل في الكيمياء (1907) "لأبحاثه العلمية في الكيمياء البيولوجية واكتشاف التخمر خارج الخلية."

ولد إدوارد بوشنر في 20 مايو 1860 في ميونيخ لعائلة من علماء الوراثة الذين أتوا من شوابيا البافارية. كان والده، إرنست بوخنر، أستاذًا للطب الشرعي، ومنظمًا ومحررًا لمجلة ميونيخ الطبية الأسبوعية. لكن عبء العمل التنظيمي العلمي الثقيل لم يمنعه من الزواج ثلاث مرات. من الزواج الثالث من فريدريكا مارتن، ابنة أمين الصندوق، ولد ولدان - هانز في عام 1850 وإدوارد.

وبعد وفاة والده، قام شقيقه الأكبر هانز، الذي أصبح فيما بعد عالم صحة وأوبئة مشهورًا، بحسب إدوارد، “بفعل المستحيل حتى أتمكن من تلقي التعليم”. الصداقة الاستثنائية والدعم المتبادل والتعاون العلمي وحدت الإخوة طوال حياتهم.

بعد تخرجه من صالة ميونخ ريال للألعاب الرياضية في عام 1877، عمل إدوارد بوشنر كمتطوع في فوج المدفعية الميدانية. لكنه كان مفتونا بالعمل البحثي.

دخل بوشنر إلى جامعة ميونيخ التقنية، حيث بدأ بدراسة الكيمياء. ومع ذلك، أجبرته الصعوبات المالية على ترك دراسته والعمل لمدة أربع سنوات في مصانع التعليب في ميونيخ ومومباخ. على الرغم من أن العمل أجبرني على مقاطعة الدراسة، إلا أنه قدمني إلى عملية التخمير الكحولي، ونتيجة لذلك ينهار السكر تحت عمل الخميرة إلى الكحول وثاني أكسيد الكربون.

بفضل مساعدة شقيقه هانز، تمكن بوخنر من استئناف دراسته في عام 1884. ثم حصل على منحة دراسية لمدة ثلاث سنوات ودرس الكيمياء مع أدولف فون باير في جامعة ميونيخ وعلم النبات مع كارل فون ناجيلي في معهد علم النبات.

في عام 1888 أصبح بوخنر طبيبًا، وفي عام 1891 تولى منصب طبيب خاص في جامعة ميونيخ. في عام 1893، تبعه بوخنر، بدعوة من كورتيوس، إلى كيل، حيث أصبح أستاذًا في عام 1895. وبعد مرور عام، دعاه بيشمان لتولي المنصب الشاغر كأستاذ استثنائي في جامعة توبنغن، حيث نفذ بوخنر ونشر في عام 1897 عملاً بعنوان "التخمر الكحولي بدون خلايا الخميرة".

التطور اللاحق لهذا الموضوع في مدرسة برلين الزراعية، حيث تمت دعوته في عام 1898 إلى منصب أستاذ الكيمياء العامة، أدى بسرعة إلى اعتراف بوشنر في العالم العلمي. في عام 1905، حصل على الميدالية الذهبية لـ J. Liebig، التي منحتها جمعية الكيميائيين الألمان.

في عام 1907، حصل إدوارد بوشنر على جائزة نوبل "لأبحاثه في الكيمياء الحيوية ولاكتشاف التخمر الخالي من الخلايا".

من الواضح أن النشاط البحثي المكثف والتحركات المتكررة والحياة الغنية بالهوايات كانت السبب وراء زواج بوخنر من لوت ستال، ابنة عالم الرياضيات في توبنغن، في سن الأربعين فقط في عام 1900. ومن هذا الزواج أنجب ولدين وبنت.

كان بوخنر رجلاً يتمتع بشخصية مفعمة بالحيوية ودافئة القلب بشكل استثنائي. جذبت هذه السمات الشخصية دائمًا العديد من الأصدقاء المخلصين إليه وساهمت في خلق بيئة بهيجة وسعيدة في عائلته. تم دمج الاهتمام الشديد بالسياسة (كان بوخنر من المؤيدين المتحمسين لبسمارك) مع حب الفنون الجميلة.

في شبابه، كان الالتزام الأرثوذكسي بالكاثوليكية، ولكن في سن الأربعين، تحول واعي تمامًا إلى البروتستانتية، وهو اهتمام عاطفي بالصيد وتسلق الجبال (تسلق حوالي مائة قمة جبلية!) - كل هذا كان مشبعًا بحب خاص لمحاربة الصعوبات والميل للمغامرة. الذاكرة الاستثنائية والخيال المفعم بالحيوية والشجاعة والود - هذه هي السمات المميزة لبوخنر المحفوظة في ذكرى أصدقائه وزملائه.

عندما بدأت الحرب العالمية الأولى، انضم الكابتن إدوارد بوخنر البالغ من العمر 54 عامًا إلى الجيش في 11 أغسطس 1914. بالفعل في ديسمبر، حصل على الصليب الحديدي، وفي يناير 1916 تمت ترقيته إلى رتبة رائد. في فبراير، تم استدعاء بوشنر من الجبهة إلى فورتسبورغ لمواصلة أنشطته العلمية والتدريسية، لكنه عاد إلى الجبهة في يونيو 1917. في 11 أغسطس، في رومانيا (بالقرب من فوكساني)، أصيب بوخنر بجروح قاتلة. توفي في 12 أغسطس 1917 ودفن هناك في مقبرة الأخويين.

هل أعجبك المقال؟ أنشرها

طباعة هذه المقالة