Биография. Великие немецкие ученые Изучение ферментов и белков

08.12.2020

Дата рождения: 09.10.1852
Гражданство: Германия

Немецкий химик-органик Герман Эмиль Фишер родился в Ойскирхене, маленьком городке вблизи Кельна, в семье Лоренца Фишера, преуспевающего коммерсанта, и Юлии Фишер (в девичестве Пенсген). До поступления в государственную школу Вецлара и гимназию Бонна он в течение трех лет занимался с частным преподавателем. Весной 1869 г. он с отличием окончил боннскую гимназию.

Хотя Фишер надеялся на академическую карьеру, он согласился в течение двух лет работать в отцовской фирме, но проявил к делу так мало интереса, что весной 1871 г. отец направил его в Боннский университет. Здесь он посещал лекции известного химика Фридриха Августа Кекуле, физика Августа Кундта и минералога Пауля Грота. В значительной степени под влиянием Кекуле, уделявшего мало внимания лабораторным занятиям, интерес к химии у Фишер стал ослабевать, и он потянулся к физике.

В 1872 г. по совету своего кузена, химика Отто Фишера, он перешел в Страсбургский университет, расположенный в Эльзас-Лотарингии, прежде французской провинции, аннексированной Германией после франко-прусской войны. В Страсбурге под влиянием одного из профессоров, молодого химика органика Адольфа фон Байера, у Фишера вновь возник интерес к химии. Вскоре Фишер окунулся в химические исследования и был замечен после открытия фенилгидразина (маслянистой жидкости, используемой для определения декстрозы), вещества, которое было им использовано позднее для классификации и синтеза сахаров. После получения докторской степени в 1874 г. он занял должность преподавателя в Страсбургском университете.

Когда в следующем году Байер получил пост в Мюнхенском университете, Фишер дал согласие стать его ассистентом. Финансово независимый и освобожденный от административных и педагогических обязанностей, Фишер смог сконцентрировать все свое внимание на лабораторных исследованиях. В сотрудничестве со своим кузеном Отто он применил фенилгидразин для изучения веществ, используемых в производстве органических красителей, получаемых из угля. До проведения исследований Фишером химическая структура этих веществ определена не была.

В 1878 г. Ф. стал приват-доцентом Мюнхенского университета, а в 1897 г. – адъюнкт-профессором аналитической химии. Спустя три года он оставил Мюнхен и стал профессором химии в Эрлангенском университете. Там он исследовал такие соединения, как кофеин, теобромин (алкалоид) и компоненты экскрементов животных, в частности мочевую кислоту и гуанин, который, как он обнаружил, получается из бесцветного кристаллического вещества, названного им пурином. Мочевая кислота была открыта значительно раньше (в 1776 г.) Карлом Вильгельмом Шееле, а в 1820 г. Фридлиб Фердинанд Рунге выделил кофеин. Однако Фишер доказал, что соединения эти имеют подобную структуру и могут быть синтезированы один из другого. Продолжая работать над этой темой вплоть до 1899 г., Фишер синтезировал большое число производных пуринового ряда, включая и сам пурин (1898 г.). Пурин – важное соединение в органическом синтезе, так как оно, как было открыто позднее, является необходимым компонентом клеточных ядер и нуклеиновых кислот.

После занятия в 1885 г. поста профессора химии в Вюрцбургском университете Фишер продолжил свои исследования пуриновых производных. Он также интересовался проблемами стереохимии (пространственным расположением атомов) молекул сахаров. Применив принцип асимметрии атомов углерода (опубликованный в 1874 г. Якобом Вант-Гоффом), Фишер предсказал все возможные трансформации атомных структур для соединений класса сахаров; к 1890 г. он смог в лаборатории синтезировать маннозу, фруктозу и глюкозу.

В 1892 г. Фишер стал директором Химического института Берлинского университета и занимал этот пост до самой смерти. Расширив область исследования от сахаров до ферментов, он открыл, что ферменты реагируют только с веществами, с которыми они имеют химическое родство. Проводя исследования с белками, он установил число аминокислот, из которых состоит большинство белков, а также взаимосвязь между различными аминокислотами. Со временем он синтезировал пептиды (комбинации аминокислот) и классифицировал более сорока типов белков, основываясь на количестве и типах аминокислот, образовавшихся при гидролизе (химическом процессе разрушения, включающем расщепление химической связи и присоединение элементов воды).

Активный сторонник фундаментальных исследований, Фишер проводил кампанию в защиту таких междисциплинарных проектов, как экспедиция по наблюдению за солнечным затмением для проверки теории относительности. Ориентируясь на политику Рокфеллеровского фонда, которая позволила направить деятельность американских ученых исключительно на фундаментальные исследования, Фишер в 1911 г. получил денежные средства для создания Института физической химии и электрохимии кайзера Вильгельма в Берлине. В 1914 г. он получил оборудование для создания Института исследований угля кайзера Вильгельма в Мюльгейме.

В 1902 г. Фишеру была вручена Нобелевская премия по химии «в качестве признания его особых заслуг, связанных с экспериментами по синтезу веществ с сахаридными и пуриновыми группами». Открытие Фишера гидразиновых производных, как оказалось, явилось блестящим решением проблемы получения сахаров и других соединений искусственным путем. Более того, его метод синтеза гликозидов внес определенный вклад в развитие физиологии растений. Говоря об исследованиях сахаров, Фишер в Нобелевской лекции заявил, что «постепенно завеса, с помощью которой Природа скрывала свои секреты, была приоткрыта в вопросах, касающихся углеводов. Несмотря на это, химическая загадка Жизни не может быть решена до тех пор, пока органическая химия не изучит другой, более сложный предмет – белки».

В 1888 г. Фишер женился на Агнессе Герлах, дочери профессора анатомии Эрлангенского университета, у них было трое сыновей. Его старший сын Герман стал профессором биохимии Калифорнийского университета в Беркли. Жена Ф. умерла через семь лет после замужества. После длительных контактов в лаборатории с фенилгидразином у Фишера образовались хроническая экзема и желудочно-кишечные нарушения, что в 1919 г. привело его к смерти. Рихард Вильшеттер считал его «не имеющим равных классиком, мастером органической химии как в области анализа, так и в области синтеза, а в личностном отношении прекраснейшим человеком». В его честь Германское химическое общество учредило медаль Эмиля Фишера.

Среди его многочисленных премий и наград были медаль Дэви Лондонского королевского общества, прусский орден «За заслуги» и орден Максимилиана за заслуги в искусстве и науке. Он был почетным доктором университетов Осло, Манчестера, Брюсселя и Кембриджа. Являлся членом Прусской академии наук и президентом Германского химического общества. Фишер создал крупную научную школу. Среди его учеников – Отто Дильс, Адольф Виндаус, Фриц Прегль, Отто Варбург.

Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ.– М.: Прогресс, 1992.

Фишер был не только одним из преобразователей органической химии. Эта наука обязана ему новыми горизонтами - он впервые определил методы и принципы нового направления - биоорганической химии-направления, которое окончательно оформилось лишь в наши дни.

Эмиль Германн Фишер родился 9 октября 1852 г, в Ойскирхене, недалеко от Бонна (Германия). Уже в гимназиях Ветцлара и Бонна он проявил незаурядные способности к естественным наукам. После долгих споров с отцом Эмиль и его двоюродный брат и друг Отто Фишер поступили в 1871 г. в Боннский университет, где слушали лекции А. Кекуле. Однако уже в 1872 г. братья перешли в Страссбургский университет - их привлекали не высоты теории, а блестящая лаборатория А. Байера.

В 1875 г. Фишер завершил докторскую диссертацию по фталеинам-красителям, открытым Байером, в лаборатории которого Эмиль и Отто Фишеры сделали свое первое открытие - синтезировали фенилгидразин, который был использован как реактив на альдегиды и кетоны. Байер предложил Эмилю место ассистента, и до 1879 г. судьба молодого химика оказалась связанной со Страссбургским университетом. Здесь, а затем в Мюнхене, где Фишер работал до 1882 т., он разрабатывал начатые совместно с братом вопросы химии красителей розанилинов. Именно в эти годы он не только освоил тончайшие экспериментальные методы но и научился планировать эксперименты, строя их в соответствии с логикой избранного направления.

В 1882 г. в Эрлангенском университете Фишер впервые обратился к биохимической тематике, приступив к исследованию строения пуриновых соединений, - почти безнадежной задаче с позиций химии XIX в. Исследования строения соединений пуриновой группы завершились синтезом ряда интересных физиологически активных производных пурина - кофеина, теобромина, ксантина, гипоксантина, гуанина и аденина (1897 г.). В 1898 г. Фишер впервые получил пурин, а через год закончил незавершенный Байером синтез мочевой кислоты, оксипроизводного пурина.

В 1884 г. Фишер приступил к исследованиям углеводов. Эти работы, проводимые им совместно с многочисленными учениками и сотрудниками, фактически превратили химию сахаров из разрозненных исследований в систематизированную науку. Углеводы получили номенклатуру (используемую и по сей день), для них были разработаны рациональные формулы. Фишер синтезировал значительное число разнообразных моно- и дисахаридов, доказал возможность перехода одних Сахаров -в другие; создал их рациональную классификацию. Применяя конденсацию глицеринового альдегида и другие методы, он (совместно с Ю. Тафелем) получил смесь сахарообразных веществ, из которой с помощью фенилгидразина выделил акрозы; а-акроза оказалась тождественной метиленитану - сахаристому веществу, полученному в 1861 г. А.М. Бутлеровым. В 1890 г. Фишер с помощью разработанного им метода синтезировал из гдицерозы и формальдегида виноградный и фруктовый сахара, а в 1893 г. предложил новый метод синтеза глюкозидов из спирта и Сахаров, получил большое число глюкозидов.

В 1894 г. Фишер открыл новую страницу в истории химии и биологии. Он использовал для решения чисто химических проблем свойства биокатализаторов-ферментов. При этом ему удалось показать, что ферментативная активность зависит от строения субстрата; возникло знаменитое правило - фермент, должен подходить к субстрату как ключ к замку. Способность ферментов расщеплять лишь один из синтетических стереоизомеров была использована Фишером для создания метода разделения стереоизомеров, с успехом использованного им при изучении химии белковых веществ.

Работы по белкам были вершиной творчества Фишера. Он приступил к изучению принципов строения самых сложных органических веществ уже будучи всемирно известным учёным. К работе над белками в 1899 г. его привлёк известный немецкий биохимик А. Коссель. В исследованиях аминокислот, полипептидов и белков в наибольшей степени нашла выражение та черта Фишера, которая может быть названа "нормативностью". Высказав предположение, что белки являются продуктами соединения аминокислотных остатков, Фишер приступил к выяснению способа соединения последних между собой. По существу он создал заново синтетическую и аналитическую химию аминокислот; разработал многочисленные методы синтеза D - и L-аминокислот. Используя созданный им эфирный метод анализа аминокислот, он провел первые в истории науки исследования аминокислотного состава белков, открыл валин, пролин, оксипролин. Затем Фишер перешел к попыткам соединения аминокислот в полимерные производные. Для синтеза таких полиаминокислот (названных им пептидами и полипептидами) он разработал разнообразные методы, многие из которых до сих пор находят применение в лабораторной практике. Ему удалось в 1902 г. получить (совместно с Э. Фурно) первый чистый дипепт - соединение двух аминокислотных остатков. Впоследствии им был синтезирован 18-членный полипептид, включавший аминокислотные остатки двух типов. Синтезированные пептиды Фишер сравнивал с пептидами, полученными при осторожном частичном гидролизе белков. В результате он доказал, что белки представляют собой полипептиды, состоящие из аминокислотных остатков, соединенных между собой пептидной связью -СО -NH -. В последние годы жизни он исследовал дубильные вещества, показав, что они являются производными дигалловой кислоты. Лаборатория Фишера была замечательной интернациональной школой. Среди его учеников некоторые отмечены Нобелевскими премиями - О. Дильс, А. Виндаус, Ф. Прэгль, О. Варбург, не считая "учеников его учеников", нобелевских лауреатов второго поколения, - А. Бутенандта, К. Альдера, Г. Кребса, Г. Теореля. Кроме Нобелевской премии 1902 г., он был удостоен множества наград, избранием своим членом его почтили многие научные общества и академии. В 1899 г. он был избран иностранным чл.-корр. Петербургской Академии наук. Еще при жизни Фишера, в 1912 г. Немецкое химическое общество, президентом которого он состоял в течение ряда лет, учредило медаль Эмиля Фишера, которой pаз в 2 года награждаются химики за выдающиеся достижения в области органической химии. Первая мировая война прервала научную деятельность Фишера. После 1914 г. его работы утратили тот блеск и широту, которыми они славились в его многонациональной лаборатории. Война была трагичной и для самого Фишера - на фронте погибли двое его сыновей. Хотя после войны он возобновил научные исследования, но развившийся у него рак и тяжелое душевное состояние привели к трагическому концу -15 июля.1919 г. Эмиль Фишер ушел из жизни; его могила находится в западноберлинском районе - Ванзее.

Герман Эмиль Фишер - выдающийся немецкий химик конца XIX - начала ХХ века. 1902 года по химии за исследования пуринов и сахаров.

Хотя его первое открытие (синтез фенилгидразина) многие называли простой случайностью, он заставил замолчать своих критиков, регулярно повторяя их в дальнейшем. Выдающийся немецкий химик впервые обнаружил кофеин, который является основным ингредиентом кофе. Он определил класс подобных ему соединений и назвал их пуринами.

Краткая биография

Герман Эмиль Фишер родился 9 октября 1852 года в Ойскирхене близ Кельна. Он был младшим из 5 детей и единственным мальчиком. Его отец Лоренц Фишер был успешным бизнесменом. После трех лет обучения у частного преподавателя Эмиль поступил в местную школу, а затем провел 2 года в школе в Вецларе и еще 2 в Бонне. Свой последний экзамен он сдал в 1869 году и завершил учебу с отличием. Отец хотел, чтобы его единственный наследник продолжил семейное дело, но после того, как попытка сына заняться предпринимательской деятельностью завершилась неудачей, уступил его желанию изучать естественные науки, особенно физику. Согласно биографии Эмиля Германа Фишера, написанной им в качестве нобельского лауреата, отец сказал, что он слишком глуп, чтобы быть бизнесменом, поэтому будет лучше, если он станет студентом.

В 1871 году Эмиль поступил в Боннский университет. Там он слушал лекции Кекуле, Энгельбаха и Зинке по химии, Августа Кундта по физике и Пауля Грота по минералогии.

Однако в 1872 году Эмиль, который все еще хотел изучать физику, поддался уговорам его двоюродного брата Отто Фишера и поступил с ним в недавно созданный Страсбургский университет, в котором профессор Розе работал над методом анализа Бунзена.

Здесь Эмиль встретил Адольфа фон Байера, под влиянием которого, наконец, решил посвятить свою жизнь химии. Учась под его руководством, Фишер исследовал фталеиновые красители, открытые Розе, а в 1874 году получил диплом в Страсбурге, защитив работу по флюоресцеину и орсин-фталеину.

Академическая карьера

В том же году Фишер стал ассистентом в Страсбургском университете, где открыл первую основу гидразина (фенилгидразин) и продемонстрировал ее связь с гидразобензолом и сульфоновой кислотой, описанной Штреккером и Ремером. Открытие фенилгидразина, которое, как полагают, было случайным, стало основой большей части более поздних работ Эмиля Фишера.

В 1875 году фон Байеру предложили занять место Либига в Мюнхенском университете, и его подопечный последовал за ним, чтобы стать его ассистентом.

В 1878 г. Эмиль Фишер получил статус приватдоцента в Мюнхене и в 1879 году стал доцентом кафедры аналитической химии. В том же году ему предложили место в Экс-ла-Шапеле, но затем отказали. В 1881 г. Фишер занял должность преподавателя химии в Университете Эрлангена, а в 1883-ом ему предложили руководить лабораторией на баденской анилиново-содовой фабрике BASF. Эмиль, однако, благодаря отцу стал финансово независимым и предпочел академическую карьеру.

В 1888 г. открылась вакансия преподавателя химии в Вюрцбургском университете, и он занимал ее до 1892 года, когда его попросили заменить А. В. Хофмана на кафедре Берлинского университета. Здесь он оставался до своей смерти в 1919 году.

Во время Первой мировой войны немецкий ученый проводил активную работу по организации химических ресурсов Германии и возглавлял комиссии по производству химических веществ и продовольственному снабжению. В мирное время помогал реорганизовать преподавание химии и основывать исследовательские центры.

Работы Фишера в первую очередь касаются состава и синтеза соединений, присутствующих в организме человека. Своими исследованиями сахаров, ферментов, пуринов и белков он заложил основы биохимии.

Научная деятельность

Как уже было сказано, химик Герман Эмиль Фишер открыл фенилгидразин и использовал его в более поздних работах. Он обнаружил новую группу соединений, считая ее производной от еще неизвестного соединения N 2 H 4 , которое он назвал гидразином из-за связи с азотом. Затем Фишер получил фенилгидразин и в 1978 г. установил его формулу. Он синтезировал множество органических производных гидразина и исследовал их реакции. Например, реакция с сероуглеродом позволила получить красители, а окисление - тетразины, соединения с цепочками из 4-х атомов азота. Арил-гидразины с кетонами и кетокислотами образовывали производные индола.

Пребывая в Мюнхене, Фишер продолжал исследовать гидразины и с помощью своего кузена, последовавшего за ним в Баварию, разработал новую теорию строения красителей, полученных из трифенилметана, и доказал ее экспериментально.

В Эрлангене Фишер изучал действующие компоненты чая, кофе и какао, а именно кофеин и теобромин. Он установил состав ряда соединений данного типа, и в конечном итоге синтезировал их.

Анилиновые красители

Докторская диссертация Фишера была посвящена химии цветов и красителей. В дальнейшем он расширил сферу своих интересов на новые синтетические красители. Со своим двоюродным братом Отто Эмиль Фишер исследовал состав розанилина, основного красителя, созданного Августом фон Хофманом в 1862 году путем окисления толуидина и анилина. Было высказано несколько предположений о строении этой основы, но удовлетворительного решения не было, пока Фишеру не удалось показать, что это производное трифенилметана. Кузены восстановили розанилин до бесцветного производного, которое называли лейканинином и превратили его путем удаления атомов азота в углеводород C 20 H 18 . Они проводили подобные реакции с парарозанилином (из р-толуидина и анилина), получив углеводород с формулой C 19 H 16 , который оказался идентичным трифенилметану. В 1878 году они доказали, что розанилиновые красители являются гомологами и производными триамина трифенилметана и его гомологов, причем розанилин является производным метатолилдифенилметана, а p-розанилин - трифенилметана.

Открытие пуринов

Работой, которая принесла химику-органику Эмилю Фишеру широкую известность, стало исследование пуринов и сахаров. Он занимался этим с 1882 по 1906 г. и показал, что такие в то время малоизвестные вещества, как аденин и ксантин, в растительных веществах кофеин и в животных экстрактах мочевая кислота и гуанин, принадлежали к одному семейству, могли быть полученными друг из друга и соответствовали различным гидроксильным и аминопроизводным той же основной системы, образованной бициклической азотистой структурой, в которую входит характеристическая группа мочевины. Это родительское вещество, которое сначала он считал гипотетическим, в 1884 г. он назвал пурином и в 1898 г. синтезировал. Многочисленные искусственные производные, более или менее аналогичные природным веществам, были получены в его лаборатории между 1882 и 1896 годами.

Фишер последовательно синтезировал гипоксантин, ксантин, теобромин, аденин и гуанин. Наконец, в 1898 году ему удалось выделить основное вещество, пурин, из трихлорпурина. Это потребовало огромной подготовительной работы и очень сложных реакций. Фишер совместил исследования пуринов с изучением углеводов и в 1914 году получил глюкозиды теофиллина, теобромина, аденина, гипоксантина и гуанина. Из теофиллина-D-глюкозида он синтезировал первый нуклеотид теофиллин-D-глюкозид-фосфорную кислоту.

Исследования Фишера представляли интерес для немецкой фармацевтики. Его лабораторные методы стали основой промышленного производства кофеина, теофиллина и теобромина. В 1903 г. он синтезировал 5,5-диэтилбарбитуровую кислоту. Она оказалась ценным снотворным, которое продается под различными торговыми названиями (Барбитал, Веронал, Дорминал и др.). Другим коммерчески ценным пурином стал фенил, этилбарбитуровая кислота, полученная Фишером в 1912 году и известная как Люминал или фенобарбитал.

Исследование сахаров

В 1884 г. Эмиль Фишер начал свою большую работу над сахарами, которая изменила понимание этих соединений и создала новые знания, объединенные в единое целое. Альдегидная формула глюкозы была известна еще до 1880 г., но Фишер установил ее с помощью ряда преобразований, таких как окисление в альдоновую кислоту и воздействие открытого им фенилгидразина, который сделал возможным образование фенилгидразонов и осазонов. Путем перехода к общему осазону он установил связь между глюкозой, фруктозой и маннозой, которую он открыл в 1888 году. В 1890 г. путем эпимеризации глюконовой и маннойной кислот он установил стереохимическую природу и изомеризацию всех известных сахаров и точно предсказал возможные изомеры, творчески применив опубликованную в 1874 году теорию Вант-Гоффа и Ле Беля. Фишер понял, что глюкоза, фруктоза и манноза являются пространственными изомерами и их можно различить, применяя теорию тетраэдрического атома углерода. Известные изомеры представляли только 4 из 16 возможных вариантов, предсказанных теорией Вант-Гоффа. Взаимный синтез различных гексоз путем изомеризации, а затем пентоз, гексоз и гептоз в результате реакции деградации и синтеза доказали ценность установленной им систематики. Его наибольшим успехом стало получение из глицерина глюкозы, фруктозы и маннозы в 1890 году.

Это монументальное исследование сахаров, проведенное между 1884 и 1894 годами, было расширено другими изысканиями, наиболее важное из которых касается глюкозидов.

Изучение ферментов и белков

В 1892 г. в основном благодаря обширным исследованиям сахаров и пуринов, Фишер сменил Хофмана на посту профессора Берлинского университета, который в то время являлся крупнейшим и самым престижным химическим институтом Германии. Его стараниями Берлин стал одним из передовых мировых научных центров. Фишер руководил работой сотен учеников и коллег из Европы, Северной Америки и Японии.

Там же немецкий химик приступил к изучению ферментов и белков. Глубокое исследование сахаров включало процесс их преобразования дрожжами, и он обнаружил, что из известных стереоизомеров глюкозы только некоторые могут расщепляться ферментами. Поскольку эти изомеры отличались только их пространственными свойствами, Фишер пришел к выводу, что фермент в дрожжах для взаимодействия с молекулой сахара также должен иметь определенную пространственную ориентацию. Молекулярная асимметрия имеет важное значение, поскольку она влияет на трансформации в организме.

Продолжая изучать углеводы, с 1908 года Фишер исследовал танины, галлиевую кислоту, производные сахаров. В 1912 г. он показал, что танины не являются глюкозидами, а сложными эфирами и синтезируют пентадигаллоилглюкозу, которая обладает свойствами танина. В 1918 году он установил состав китайского танина в виде пентаметадигаллоилглюкозы. Он также синтезировал гептатрибензоилгаллоил-p-йодфенилмальтосазон. Эта производная мальтозы имела молекулярную массу 4021, намного превышавшую характеристику любого синтетического продукта.

В 1899-1908 гг. химик Эмиль Фишер внес огромный вклад в знание о белках. Он стремился к анализу эффективных методов разделения и идентификации отдельных аминокислот, обнаружения их новых типов, циклических аминокислот пролина и оксипролина. Фишер также изучал синтез белков, получая различные аминокислоты в оптически активной форме и соединяя их. Он смог установить тип связи, который соединял бы их в цепи, а именно пептидную связь, и с помощью этого получил дипептиды, а затем трипептиды и полипептиды.

В 1901 г. в сотрудничестве с Фурно Эмиль Фишер открыл синтез дипептида, глицил-глицина, и в том же году опубликовал свою работу по гидролизу казеина. В лабораторных условиях он получал аминокислоты, встречающиеся в природе, и открывал новые. Его синтез олигопептидов завершился октодекапептидом, который обладал многими характеристиками природных белков. Это и последующие работы привели к лучшему пониманию белков и заложили основы для дальнейшего их изучения.

Таким образом, Фишер участвовал в определении химической структуры ферментов и белков. Ему было известно, что белки состоят из аминокислот, но немецкий ученый предположил, что аминокислоты в белках связаны между собой амидными связями, названными им пептидными. Он установил присутствие этого класса молекул в белках, разработав синтетические методы создания длинных цепочек аминокислот. Они удерживались пептидными связями и образовывали вещества, похожие на белок. В 1907 году он создал полипептид с 18 аминокислотами и показал, что его можно разрушить ферментами так же, как и природный белок.

В дополнение к этому Фишер изучал ферменты и химические вещества в лишайниках, которые он находил во время своих частых походов в Шварцвальд, а также вещества, используемые в дублении, а в последние годы жизни и жиры.

Фишер признавал сложность белков. Даже его простые пептиды имели множество изомеров, и было чрезвычайно сложно установить строение и структуру любого белка. К 1905 году он дифференцировал 29 полипептидов и проверил их взаимодействие с различными ферментами. Фишер характеризовал белки по количеству, виду и расположению аминокислот. В 1916 г. он обобщил свою работу по синтезу около 100 полипептидов и предупредил, что они представляют собой лишь небольшую часть возможных комбинаций, которые могут быть найдены в природных белках.

Награды

Химик-органик Герман Эмиль Фишер получил титул прусского гехаймрата и почетные звания университетов Христиании, Кембриджа, Манчестера и Брюсселя. Он также был награжден прусским орденом «За заслуги» и баварским орденом Максимилиана «За достижения в искусстве и науке». Нобелевскую премию Эмиль Фишер получил за работу по синтезу сахара и пурина в 1902 г.

Причина смерти

В возрасте 18 лет, еще до поступления в Боннский университет, Фишер страдал от гастрита, который обострился к концу его пребывания в Эрлангене и вынудил его отказаться от заманчивого предложения следовать за Виктором Мейером в Технический университет Цюриха и уйти в академический отпуск, прежде чем он отправился в 1888 году в Вюрцбург. Возможно, это заболевание вызвало рак, из-за которого он покончил жизнь самоубийством 15 июля 1919 г. в Берлине, приняв большую дозу фенилгидразина.

Личные качества

На протяжении всей жизни Фишера ему хорошо служила его память, которая позволяла ему, не очень искусному оратору, запоминать написанные им лекции.

Особенно немецкий химик был доволен Вюрцбургом, где он наслаждался прогулками среди холмов и часто бывал в Шварцвальде. В административной работе, особенно после переезда в Берлин, Фишер проявил себя как борец за создание научных основ не только в химии, но и в других областях. Его острое понимание проблем науки, интуиция и любовь к истине и настойчивость в экспериментальном доказательстве гипотез сделали его одним из величайших ученых всех времен.

Личная жизнь

В 1888 г. Герман Эмиль Фишер женился на Агнес Герлах, дочери Йозефа фон Герлаха, преподавателя анатомии в Эрлангене. К несчастью, его жена умерла через 7 лет после брака. У них было 3 сына, один из которых погиб в Первой мировой войне, а другой покончил жизнь самоубийством в возрасте 25 лет во время прохождения обязательной военной подготовки. Третий сын, Отто Лоренц (ум. в 1960 г.), стал профессором биохимии Калифорнийского университета в Беркли.

В 1922 г. была издана биография Германа Эмиля Фишера, которую он написал за год до смерти в 1918 г.

Наследие

После смерти лауреата Нобелевской премии Германа Эмиля Фишера в 1919 г. Немецкое химическое общество в его честь учредило памятную медаль. Его именем назван ряд реакций и концепций.

Проекция Фишера - метод изображения проекции молекулы, при котором удаляются вертикальные связи. Немецкий химик создал ее, работая над сахарами. Формула проекции Фишера отображает трехмерную молекулярную структуру на двумерной поверхности (например, бумаге). Благодаря этому стало возможным различать право и левоориентированные D- и L-изомеры.

Реакция Фишера - способ синтеза индолов из альдегидов или кетонов и арилгидразинов.

Лучшие дня

Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ.– М.: Прогресс, 1992.

Фишер Эмиль Герман (1852-1919), немецкий химик-органик, создатель научной школы, основоположник химии природных соединений, иностранный член-корреспондент (1899) и иностранный почетный член (1913) Петербургской АН. Исследовал строение и синтезировал ряд производных пурина: кофеин, гуанин, аденин и др. Ввел номенклатуру, создал рациональную классификацию и осуществил синтез многих углеводов. Открыл специфичность действия ферментов. Основополагающие исследования по химии белков. Нобелевская премия (1902).

Фишер Эмиль Герман

Немецкий химик-органик Эмиль Герман Фишер родился 9 октября 1852 года в Ойскирхене, вблизи Кельна, в семье Лоренца Фишера, преуспевающего коммерсанта. До поступления в государственную школу Вецлара и гимназию Бонна он в течение трех лет занимался с частным преподавателем. Весной 1869 году он с отличием окончил боннскую гимназию.

В 1871 года отец направил Эмиля в Боннский университет. Здесь он посещал лекции известного химика Фридриха Августа Кекуле, уделявшего мало внимания лабораторным занятиям - интерес к химии у Фишера стал ослабевать, и он потянулся к физике.

В 1872 году он перешел в Страсбургский университет, где под влиянием одного из профессоров, молодого химика-органика Адольфа фон Байера, у Фишера вновь возник интерес к химии. Фишер открыл фенилгидразин (маслянистую жидкость, используемую для определения декстрозы), вещество, которое было им использовано позднее для классификации и синтеза сахаров. После получения докторской степени в 1874 году он занял должность преподавателя в Страсбургском университете.

В 1878 году Эмилю Фишеру было присвоено ученое звание доцента.

Фишер, будучи химиком-органиком, заинтересовался биологическими и биохимическими процессами, протекающими в организмах животных.

В организме человека и теплокровных животных белковые вещества распадаются, и конечным продуктом распада является мочевина. Однако у животных и птиц с "холодной" кровью белковый обмен приводит к образованию мочевой кислоты. Ни сама кислота, ни ее производные до сих пор не были изучены, и Эмиль Фишер начал исследования этой группы соединений.

Фишер сумел получить из мочевой кислоты трихлорпурин, а при последующей его обработке едким калием и йодистым водородом - ксантин. При метилировании ксантина Фишер получил кофеин - бесцветное, горькое на вкус кристаллическое вещество, которое содержится в зернах кофе и листьях чая.

Успехи Фишера постепенно стали известны и получили признание за пределами Германии. Он получил приглашение на должность профессора в Аахене, затем в Эрлангене. Фишеру предлагали здесь постоянное место профессора химии, и он, не колеблясь, принял это предложение.

В 1885 году Фишер становится профессором Вюрцбургского университета.

После синтеза акрозы Фишер начал осуществлять сложные и многоступенчатые синтезы природных сахаров - маннозы, фруктозы и глюкозы. В 1890 году Английское химическое общество наградило его медалью Дави, а научное общество в Упсале избрало своим членом-корреспондентом. В том же году Немецкое химическое общество пригласило ученого выступить в Берлине с докладом об успехах в области синтеза и изучения сахаров.

Фишер продолжает исследовать такие соединения, как кофеин, теобромин (алкалоид) и компоненты экскрементов животных, в частности, мочевую кислоту и гуанин, который, как он обнаружил, получается из бесцветного кристаллического вещества, названного им пурином. К 1899 году Фишер синтезировал большое число производных пуринового ряда, включая и сам пурин (1898). В 1892 году Фишер стал директором Химического института Берлинского университета и занимал этот пост до самой смерти. Фишер открыл, что ферменты реагируют только с веществами, с которыми они имеют химиче-ское родство. Проводя исследования с белками, он установил число аминокислот, из которых состоит большинство белков, а также взаимосвязь между различными аминокислотами. В 1902 году Фишеру была вручена Нобелевская премия по химии "в качестве признания его особых заслуг, связанных с экспериментами по синтезу веществ с сахаридными и пуриновыми группами". Открытие Фишером гидразиновых производных явилось блестящим решением проблемы получения сахаров и других соединений искусственным путем. Фишер в 1911 году получил денежные средства для создания Института физической химии и электрохимии кайзера Вильгельма в Берлине. В 1914 году он получил оборудование для создания Института исследований угля кайзера Вильгельма в Мюльгейме.

После длительных контактов в лаборатории с фенилгидразином у Фишера образовались хроническая экзема и желудочно-кишечные нарушения. Эмиль Фишер скончался 15 июля 1919 года.

Перепечатывается с сайта

Эмиль Германн Фишер родился 9 октября 1852 г. в Ойскирхене, недалеко от Бонна (Германия). Уже в гимназиях Ветцлара и Бонна он проявил незаурядные способности к естественным наукам. После долгих споров с отцом Эмиль и его двоюродный брат и друг Отто Фишер поступили в 1871 г. в Боннский университет, где слушали лекции А. Кекуле. Однако уже в 1872 г.
братья перешли в Страссбургский университет - их привлекали не высоты теории, а блестящая лаборатория А. Байера.

В 1875 г. Фишер завершил докторскую диссертацию по фталеинам - красителям, открытым Байером, в лаборатории которого Эмиль и Отто Фишеры сделали свое первое открытие - синтезировали фенилгидразин, который был использован как реактив на альдегиды и кетоны. Байер предложил Эмилю место ассистента, и до 1879 г. судьба молодого химика оказалась связанной со Страссбургским университетом. Здесь, а затем и в Мюнхене, где Фишер работал до 1882 г., он разрабатывал начатые совместно с братом вопросы химии красителей розанилинов. Именно в эти годы он не только освоил тончайшие экспериментальные методы, но и научился планировать эксперименты, строя их в соответствии с логикой избранного направления.

В 1882 г. в Эрлангенском университете Фишер впервые обратился к биохимической тематике, приступив к исследованию строения пуриновых соединений, - почти безнадежной задаче с позиций химии XIX в. Исследования строения соединений пуриновой группы завершились синтезом ряда интересных физиологически активных производных пурина - кофеина, теобромина, ксантана, гипоксантина, гуанина и аденина (1897 г.). В 1898 г. Фишер впервые получил пурин, а через год закончил незавершенный Байером синтез мочевой кислоты, оксипроизводного пурина.

В 1884 г. Фишер приступил к исследованиям углеводов. Эти работы, проводимые им совместно с многочисленными учениками и сотрудниками, фактически превратили химию сахаров из разрозненных исследований в систематизированную науку. Углеводы получили номенклатуру (используемую и по сей день), для них были разработаны рациональные формулы. Фишер синтезировал значительное число разнообразных моно- и дисахаридов, доказал возможность перехода одних Сахаров в другие, создал их рациональную классификацию. Применяя конденсацию глицеринового альдегида и другие методы, он (совместно с Ю. Тафелем) получил смесь сахарообразных веществ, из которой с помощью фенилгидразина выделил акрозы; α-акроза оказалась тождественной метиленитану - сахаристому веществу, полученному в 1861 г. А. М. Бутлеровым. В 1890 г. Фишер с помощью разработанного им метода синтезировал из глицерозы и формальдегида виноградный и фруктовый сахара, а в 1893 г. предложил новый метод синтеза глюкозидов из спирта и Сахаров,
получил большое число глюкозидов.

В 1894 г. Фишер открыл новую страницу в истории химии и биологии. Он использовал для решения чисто химических проблем свойства биокатализаторов - ферментов. При этом ему удалось показать, что ферментативная активность зависит от строения субстрата: возникло знаменитое правило - фермент должен подходить к субстрату как ключ к замку. Способность ферментов расщеплять лишь один из синтетических стереоизомсров была использована Фишером для создания метода разделения стереоизомеров, с успехом использованного им при изучении химии белковых веществ.

Работы по белкам были вершиной творчества Фишера. Он приступил к изучению принципов строения самых сложных органических веществ уже будучи всемирно известным ученым. К работе над белками в 1899 г. его привлек известный немецкий биохимик А. Коссель. В исследованиях аминокислот, полипептидов и белков в наибольшей степени нашла выражение та черта Фишера, которая может быть названа (нормативностью». Высказав предположение, что белки являются продуктами соединения аминокислотных остатков, Фишер приступил к выяснению способа соединения последних между собой. По существу он создал заново синтетическую и аналитическую химию аминокислот; разработал многочисленные методы синтеза D- и L-аминокпслот. Используя созданный им эфирный метод анализа аминокислот,
он провел первые в истории науки исследования аминокислотного состава белков, открыл валин, пролин, оксипролин. Затем Фишер перешел к попыткам соединения аминокислот в полимерные производные. Для синтеза таких полиаминокислот (названных им пептидами и полипептидами) он разработал разнообразные методы, многие из которых до сих пор находят применение в лабораторной практике. Ему удалось в 1902 г. получить (совместно с Э. Фурно) первый чистый дипептид - соединение двух аминокислотных остатков. Впоследствии им был синтезирован 18-членный полипептид, включавший аминокислотные остатки двух типов. Синтезированные пептиды Фишер сравнивал с пептидами, полученными при осторожном частичном гидролизе белков. В результате он доказал, что белки представляют собой полипептады, состоящие из аминокислотных остатков, соединенных между собой пептидной связью -СО-NН-. В последние годы жизни он исследовал дубильные вещества, показав, что они являются производными дигалловой кислоты.

Лаборатория Фишера была замечательной интернациональной школой. Среди его учеников некоторые отмечены Нобелевскими премиями - О. Дильс, А. Виндаус, Ф. Прэгль, О. Варбург, не считая «учеников его учеников», нобелевских лауреатов второго поколения, - А. Бутенандта, К. Альдера, Г. Кребса, Г. Теореля. Кроме Нобелевской премии 1902 г., он был удостоен множества наград, избранием своим членом его почтили многие научные общества и академии. В 1899 г. он был избран иностранным чл.-корр. Петербургской Академии наук. Еще при жизни Фишера, в 1912 г.. Немецкое химическое общество, президентом которого он состоял в течение ряда лет, учредило медаль Эмиля Фишера, которой раз в 2 года награждаются химики за выдающиеся достижения в области органической химии.

Первая мировая война прервала научную деятельность Фишера. После 1914 г. его работы утратили тот блеск и широту, которыми они славились в его многонациональной лаборатории. Война была трагичной и для самого Фишера - на фронте погибли двое его сыновей. Хотя после войны он возобновил научные исследования, но развившийся у него рак и тяжелое душевное
состояние привел и к трагическому концу -15 июля 1919г. Эмиль
Фишер ушел из жизни; его могила находится в западноберлинском районе - Ванзее.