Арнон, Даниэль

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
В Википедии есть статьи о других людях с фамилией Арнон.
Даниэль Арнон Израиль
англ. Daniel I. Arnon
Дата рождения 14 ноября 1910(1910-11-14)[1]
Место рождения Варшава, Польша
Дата смерти 20 декабря 1994(1994-12-20)[1] (84 года)
Место смерти Калифорния, США
Страна
Род деятельности биолог, биохимик, ботаник, физиолог
Научная сфера биохимия, физиология, микробиология
Место работы
Альма-матер
Награды и премии

Даниэ́ль Изра́иль Арнон (англ. Daniel I. Arnon; 14 ноября 1910, Варшава, Польша — 20 декабря 1994, Калифорния, США) — американский биохимик и физиолог растений. Установил, что ферредоксин является универсальной частью фотосинтетического аппарата. В 1954 году обнаружил фотосинтетическое фосфорилирование. Вместе с Деннисом Хогландом доказали важность молибдена и ванадия для роста растений и зелёных морских водорослей. За свои достижения и большой вклад в химию был награждён множеством премий в области науки.

Юность и образование[править | править код]

Даниэль Арнон родился в Варшаве 14 ноября 1910 года. Он был старшим из четырёх сыновей. Семья жила в Варшаве, но проводила лето на ферме, где молодой Даниэль заинтересовался растениями и сельским хозяйством. Он был очень одарённым и рано начал учиться. Начав посещать частную библиотеку, молодой человек поразил библиотекаря, часто читая по четыре книги в день. Арнон много занимался спортом, особенно футболом. Его отец был оптовиком, после Первой мировой войны он потерял свой бизнес и стал агентом по закупкам.

После войны наступил страшный голод, из-за чего Арнон был привлечён к сельскохозяйственным работам. В 18 лет он переехал в Калифорнию. Сперва Арнон учился в местном сельскохозяйственном колледже Чэффей[англ.], где работал в апельсиновых садах южной Калифорнии. После года обучения молодой человек перешёл в Беркли. Он зарабатывал себе на жизнь случайными заработками, такими как садоводство и работа на фермах. С раннего возраста Арнон привык к тяжёлой работе. Он добровольно ушёл в армию во время Второй мировой войны и стал майором в армейском воздушном корпусе, где продолжал свою работу над культурой питательных веществ растений. Военная служба воспитала в нём самодисциплину и организованность.

Карьера в Беркли[править | править код]

Всю свою жизнь Арнон работал в Калифорнийском университете в Беркли. Он получил степень бакалавра в 1932 году, доктора философии в 1936 под руководством профессора Денниса Р. Хогланда[англ.]. Результатом их исследования стала формула для питательного раствора (известная как раствор Хогланда), который до сих пор используется во всём мире для выращивания растений.

В своей работе Арнон следовал двум основным принципам: многократное повторение и разработка простых экспериментов. Каждую неделю в университете Беркли проводился научный семинар, в котором активно участвовал Арнон.

Арнон внёс большой вклад в создание учебника по биологии для средней школы, в котором написал четыре главы по развитию процессов жизнедеятельности. Впоследствии этот учебник широко использовался в американских школах.

У Арнона было относительно немного аспирантов. Многие из них были из Европы и Японии. Арнон думал, что идеальным было бы иметь одного аспиранта и, возможно, трёх или четырёх научных сотрудников. В его лаборатории никогда не работало более 20 человек. Большая часть студентов и научных сотрудников, обучаемых в лаборатории, впоследствии приобрели национальную или международную известность. Большинство из них стали близкими друзьями Арнона.

В 1961 году учёный организовал кафедру физиологии клетки, где многие годы велись исследования по фотосинтезу и азотофиксации.

Научная деятельность[править | править код]

Минеральное питание растений (1936—1950 годы)[править | править код]

Его работа с Хогландом принесла Арнону международное признание. В первой части его профессиональной карьеры Арнон и его коллеги доказали важность молибдена[2] для роста растений и ванадия для роста зелёных морских водорослей. Эти результаты привели к продвижению в исследованиях азотофиксации, в которой оба элемента играли важную роль. Было продемонстрировано, что хлоропласты используют энергию солнечного света для произведения аденозинтрифосфата (ATФ). Исследование молибдена позже нашло агрономическое применение: добавление небольшого количества молибдена к повреждённым почвам восстанавливало урожайность и резко увеличило урожаи во многих областях мира, особенно в Австралии.

Период фотосинтеза (1951—1978 годы)[править | править код]

Работая над питанием растений, Арнон изучал фотосинтез и в 1954 году обнаружил фотосинтетическое фосфорилирование. Он продемонстрировал, что хлоропласты используют энергию солнечного света для произведения аденозинтрифосфата (ATФ) — универсального носителя энергии живых клеток. Арнон открыл циклический тип фотофосфорилирования[3], в котором ATФ — единственный продукт энергетического преобразования, и нециклический тип, в котором формирование ATФ сопровождается высвобождением кислорода[4] и генерацией восстановителя (снижение пиридиновых нуклеотидов, или НАДФ). Арнон был первым, кто провёл полный фотосинтез вне живой клетки. Это открытие стало началом новой эпохи в фотосинтезе и сделало возможным создание систем, которые регулируют усвоение углекислого газа и путей биосинтеза основных клеточных продуктов. Несмотря на это, открытия Арнона оставались в течение многих лет или непринятыми, или непонятными. В 1962 году[5] Арнон показал, что ферредоксин является универсальной частью фотосинтетического аппарата. Он доказал, что ферредоксин связан с формированием АТФ как катализатор циклического и нециклического фотофосфорилирования. Благодаря этой работе зелёные морские водоросли, содержащие гидрогеназу, начали использовать для производства водородного газа для энергоснабжения. Расширение нециклических экспериментов по фотофосфорилированию[6] показало, что ферредоксин может также катализировать псевдоциклическое фотофосфорилирование. Также Арнон открыл новые виды ферредоксинов[7] — функционально связанных белков у гетерофобных аэробных бактерий. В дальнейших исследованиях он и его коллеги обнаружили новый путь фотосинтетической ассимиляции[8] углекислого газа у бактерий в результате возвращающего углекислотного цикла (обратный цикл трикарбоновых кислот).

В 1970-х Арнон выполнил обширную работу с цитохромом хлоропластов и цианобактерий. Эти усилия помогли обнаружить изменение абсорбции при 550 нм, как было позже показано, из-за акцептора кислорода выделенной фотосистемы (фотосистемы II). Выявление хлоропластов[9] в мембранных железо-серных белках в Беркли и других местах вскоре способствовало появлению новой области исследований[10], которые привели к более глубокому пониманию процессов транспорта электронов[11] в кислородном фотосинтезе.

Последний период жизни[править | править код]

До выхода на пенсию лаборатория Арнона хорошо финансировалась: он гордился тем, что эксперименты никогда не откладывались из-за нехватки денег. Особенно учёный был благодарен за поддержку, которую он получил от Национального института здоровья (его первый заочный грант), американского флота (фонды для большого оборудования) и фонда Чарльза Ф. Кеттеринга.

После выхода на пенсию в 1978 году и до конца жизни Арнон продолжал заниматься исследованиями и ежедневно писал. За последние десять лет своей жизни Арнон написал четыре небольшие статьи, включающие в себя хронику его главных открытий. Первая статья была посвящена истории открытия фотофосфорилирования, вторая — полному фотосинтезу изолированными хлоропластами, и третья — хлоропластам ферредоксина. В четвёртой он описал основы восстановительного цикла карбоновых кислот и долгую борьбу за принятие этой гипотезы научным сообществом.

Даниэль Арнон внезапно умер 20 декабря 1994 года из-за сердечного приступа, в возрасте 84 лет.

После смерти оставшиеся деньги Арнона были направлены в департамент растений и микробиологии Беркли для выплаты стипендий и проведения ежегодных лекций в память о нём. Его работы были размещены в архивной коллекции в Библиотеке Бэнкрофта в университетском городке Беркли. Коллекция включает в себя лабораторные журналы, слайды, плёнки и другие материалы исследований, рукописи, препринты и публикации, а также заявки на получение грантов и переиздание книг. В этом архиве немало источников, проливающих свет на историю изучения фотосинтеза в Беркли, в частности, переписка с его коллегами, среди которых такие известные учёные, как Мелвин Кальвин и Гленн Сиборг. Кроме того, члены семьи Арнона передали множество фотографий, личных документов и других памятных вещей, что позволяет представить более полную картину жизни этого человека.

Семья[править | править код]

У Арнона было пятеро детей: Энн Арнон Ходж, Рут Арнон Хэнхэм, Стивен Арнон, Нэнси Арнон Агнью, и Деннис Арнон и 8 внуков. Его жена, Лусил Соуле, умерла на семь лет раньше мужа.

Особенности характера[править | править код]

Арнон был крайне практичен, когда дело доходило до денег, и в обязательном порядке, использовал время и обстоятельства для увеличения бюджета. В отношениях с коллегами он всегда сохранял определённую формальность и поощрял тихую, профессиональную атмосферу в лаборатории. К науке он относился серьёзно. Тем не менее, ежедневные обсуждения, которые он проводил с сотрудниками лаборатории, не обходились без шуток.

Всю жизнь он любил классическую музыку, и в более поздние годы он всё больше времени уделял ей, часто слушал ночью произведения Бетховена.

Премии и почести[править | править код]

Даниэль Арнон был почётным членом следующих научных сообществ:

Участвовал в создании ежегодника Annual Review of Plant Physiology.

В начале 1950-х благодаря его усилиям в журнал Plant Physiology были включены разделы о биохимии растений.

Среди его наград:

  • Berkeley Citation (1985), высшая награда университетского городка, «за выдающиеся достижения и за значительную службу в университете»[13];
  • Премия Ньюкомба Кливленда Американской ассоциации содействия развитию науки (1940, совместно с Д. Р. Хогландом);
  • Медаль Финсена Международного союза фотобиологии;
  • Премия Стивена Хэйлза Американского общества физиологов растений (1966), «в честь его выдающегося вклада в развитие физиологии растений как науки»[14];
  • Премия Членства Чарльза Рида Барнса Лайфа;
  • Премия Чарльза Ф. Кеттеринга Американского общества физиологов растений (1984)[15];
  • Почётный доктор университетов Бордо и Севильи;
  • Национальная научная медаль США «за фундаментальные исследования механизмов зелёных растений, использования света для производства химической энергии и кислорода, за вклад в наше понимание питания растений» (1973).

Ссылки[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. ↑ 1 2 Daniel I. Arnon // Музей Соломона Гуггенхайма — 1937.
  2. ↑ [With P. R. Stout. Molybdenum as an essential element for higher plants. Plant Physiol. 14:599-602, 1939.]
  3. ↑ [The chloroplast as a complete photosynthetic unit. Science 122:9-16,1955.]
  4. ↑ [With F. R. Whatley and M. B. Allen. Triphosphopyridine nucleotide as a catalyst of photosynthetic phosphorylation. Nature (Lond.) 180:182-85, 1957.]
  5. ↑ [With F. R. Whatley and M. B. Allen. Assimilatory power in photosynthesis. Photosynthetic phosphorylation by isolated chloroplasts is coupled to TPN reduction. Science 127:1026-34, 1958.]
  6. ↑ [With M. B. Allen and F. R. Whatley. Photosynthetic phosphorylation, the conversion of light into phosphate bond energy by chloroplasts. 8th International Botanical Congress, Paris, Sec. 11, pp.1-2., 1954.]
  7. ↑ [With K. Tagawa and H. Y. Tsujimoto. Role of chloroplast ferredoxin in the energy conversion process of photosynthesis. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 49:567-72, 1963.]
  8. ↑ [With M. Shin and K. Tagawa. Crystallization of ferredoxin-TPN reductase and its role in the photosynthetic apparatus of chloroplasts. Biochem Z. 338:84-96, 1963.]
  9. ↑ [Ferredoxin and photosynthesis. Science 149:1460-69, 1965.]
  10. ↑ [Photosynthetic CO2 assimilation by chloroplasts: Assertion, refutation, discovery. Trends Biochem. Sci. 12:39-42, 1987.]
  11. ↑ [The discovery of ferredoxin: The photosynthetic path. Trends Biochem. Sci. 13:30-33, 1988.]
  12. ↑ ASPB Past Presidents. Дата обращения: 5 октября 2022. Архивировано 5 октября 2022 года.
  13. ↑ Berkeley Citation — Past Recipients | Berkeley Awards. Дата обращения: 22 августа 2022. Архивировано 3 марта 2017 года.
  14. ↑ Stephen Hales Prize. Дата обращения: 5 октября 2022. Архивировано 5 октября 2022 года.
  15. ↑ Charles F. Kettering Award. Дата обращения: 5 октября 2022. Архивировано 30 июня 2017 года.

Литература[править | править код]

  • «Arnon, Daniel I(srael)». Who Was Who in America (1993—1996). New Providence, N.J.: Marquis Who’s Who. 1996. p. 9. ISBN 0-8379-0225-8.
  • Buchanan, Bob B. «Daniel I. Arnon: November 14, 1910 — December 20, 1994», National Academies Press. Accessed July 18, 2010.
  • Sullivan, Walter. «Daniel Arnon, 84, Researcher And Expert on Photosynthesis», The New York Times, December 23, 1994. Accessed July 18, 2010.
  • Laurence, William L. «SUN IS HARNESSED TO CREATE FOOD; Science Team on the Coast Duplicates Photosynthesis Outside Plants' Cells», The New York Times, December 30, 1954. Accessed July 18, 2010.
  • «Book of Members, 1780—2010: Chapter A». American Academy of Arts and Sciences. Retrieved 25 April 2011.
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Арнон,_Даниэль&oldid=131148582