Arnon, Daniel

Daniel Arnon Izrael
Daniel I Arnon
Datum narození 14. listopadu 1910( 1910-11-14 ) [1]
Místo narození Varšava , Polsko
Datum úmrtí 20. prosince 1994( 1994-12-20 ) [1] (ve věku 84 let)
Místo smrti Kalifornie , USA
Země
Vědecká sféra biochemie , fyziologie , mikrobiologie
Místo výkonu práce
Alma mater
Ocenění a ceny Guggenheimovo společenství ( 1946 , 1964 ) Americká národní medaile za vědu Finsen zlatá medaile [d] ( 1988 ) člen Americké akademie umění a věd

Daniel Israel Arnon ( nar  . Daniel I. Arnon ; 14. listopadu 1910 , Varšava , Polsko  – 20. prosince 1994 , Kalifornie , USA ) je americký biochemik a rostlinný fyziolog. Zjistil, že ferredoxin je univerzální součástí fotosyntetického aparátu. V roce 1954 objevil fotosyntetickou fosforylaci . Společně s Dennisem Hoaglandem prokázali význam molybdenu a vanadu pro růst rostlin a zelených řas . Za své úspěchy a velký přínos pro chemii byl oceněn mnoha cenami v oblasti vědy.

Mládež a vzdělávání

Daniel Arnon se narodil ve Varšavě 14. listopadu 1910. Byl nejstarším ze čtyř synů. Rodina žila ve Varšavě, ale léta trávila na farmě, kde se mladý Daniel začal zajímat o rostliny a zemědělství. Byl velmi nadaný a brzy začal studovat. Mladý muž začal navštěvovat soukromou knihovnu a udělal na knihovníka dojem, často četl čtyři knihy denně. Arnon hrál hodně sportů, zejména fotbal. Jeho otec byl velkoobchodníkem, po 1. světové válce přišel o živnost a stal se nákupčím.

Po válce nastal strašlivý hladomor, kvůli kterému se Arnon věnoval zemědělským pracím. V 18 letech se přestěhoval do Kalifornie . Arnon nejprve navštěvoval místní Chaffei Agricultural College kde pracoval v pomerančových sadech v jižní Kalifornii. Po roce studia se mladý muž přestěhoval do Berkeley . Na živobytí si vydělával drobnými pracemi, jako je zahradničení a práce na farmách. Odmala byl Arnon zvyklý na tvrdou práci. Během druhé světové války se přihlásil do armády a stal se majorem v armádním leteckém sboru, kde pokračoval ve své práci na kultuře rostlinných živin. Vojenská služba v něm vychovala sebekázeň a organizaci.

Kariéra v Berkeley

Během svého života Arnon pracoval na University of California, Berkeley . V roce 1932 získal bakalářský titul a v roce 1936 titul Ph.D. pod vedením profesora Dennise R. Hoaglanda Jejich výzkum vyústil ve vzorec pro živný roztok (známý jako Hoaglandův roztok ), který se stále používá po celém světě k pěstování rostlin.

Arnon se ve své práci řídil dvěma hlavními principy: opakováním a navrhováním jednoduchých experimentů . Každý týden se na univerzitě v Berkeley konal vědecký seminář, kterého se Arnon aktivně účastnil.

Arnon se velkou měrou zasloužil o vznik učebnice biologie pro střední školy, do které napsal čtyři kapitoly o vývoji životních procesů. Následně byla tato učebnice široce používána v amerických školách.

Arnon měl relativně málo postgraduálních studentů. Mnoho z nich bylo z Evropy a Japonska . Arnon si myslel, že by bylo ideální mít jednoho postgraduálního studenta a možná tři nebo čtyři výzkumné asistenty. Jeho laboratoř nikdy nezaměstnávala více než 20 lidí. Většina studentů a výzkumníků vyškolených v laboratoři následně získala národní nebo mezinárodní věhlas. Většina z nich se stala Arnonovými blízkými přáteli.

V roce 1961 vědec zorganizoval oddělení buněčné fyziologie, kde se po mnoho let prováděl výzkum fotosyntézy a fixace dusíku .

Vědecká činnost

Minerální výživa rostlin (1936-1950)

Jeho práce s Hoaglandem přinesla Arnonovi mezinárodní uznání. V první části své profesionální kariéry Arnon a jeho kolegové prokázali význam molybdenu [2] pro růst rostlin a vanadu pro růst zelených řas. Tyto výsledky vedly k pokroku ve výzkumu fixace dusíku , ve kterém oba prvky hrály důležitou roli. Bylo prokázáno, že chloroplasty využívají energii ze slunečního záření k produkci adenosintrifosfátu (ATP). Výzkum molybdenu později našel agronomické aplikace: přidání malého množství molybdenu do poškozených půd obnovilo úrodu a dramaticky zvýšilo výnosy v mnoha oblastech světa, zejména v Austrálii .

Období fotosyntézy (1951-1978)

Při práci na výživě rostlin studoval Arnon fotosyntézu a v roce 1954 objevil fotosyntetickou fosforylaci. Prokázal, že chloroplasty využívají energii ze slunečního záření k produkci adenosintrifosfátu (ATP), univerzálního nosiče energie živých buněk. Arnon objevil cyklický typ fotofosforylace [3] , ve kterém je ATP jediným produktem přeměny energie, a necyklický typ, kdy je tvorba ATP doprovázena uvolňováním kyslíku [4] a tvorbou redukční činidlo (snížení pyridinových nukleotidů nebo NADP ). Arnon byl první, kdo provedl kompletní fotosyntézu mimo živou buňku. Tento objev znamenal začátek nové éry ve fotosyntéze a umožnil vytvoření systémů, které regulují absorpci oxidu uhličitého a cesty pro biosyntézu základních buněčných produktů. Navzdory tomu zůstaly Arnonovy objevy po mnoho let buď nepřijaté nebo nepochopitelné. V roce 1962 [5] Arnon ukázal, že ferredoxin je univerzální součástí fotosyntetického aparátu. Dokázal, že ferredoxin je spojen s tvorbou ATP jako katalyzátoru cyklické a necyklické fotofosforylace. Díky této práci se zelené řasy obsahující hydrogenázu začaly používat k výrobě plynného vodíku pro zásobování energií. Rozšíření necyklických experimentů na fotofosforylaci [6] ukázalo, že ferredoxin může také katalyzovat pseudocyklickou fotofosforylaci. Arnon také objevil nové typy ferredoxinů [7]  — funkčně příbuzné proteiny v heterofobních aerobních bakteriích . V dalších studiích on a jeho kolegové objevili novou cestu pro fotosyntetickou asimilaci [8] oxidu uhličitého v bakteriích jako výsledek cyklu vracejícího se oxidu uhličitého ( reverzní cyklus trikarboxylových kyselin ).

V 70. letech 20. století Arnon rozsáhle pracoval na cytochromu chloroplastů a sinic . Toto úsilí pomohlo detekovat změnu absorbance při 550 nm, později se ukázalo, že je způsobena izolovaným fotosystémem akceptoru kyslíku ( fotosystém II ). Objev chloroplastů [9] v membránových železo-sírových proteinech v Berkeley a jinde brzy dal vzniknout nové oblasti výzkumu [10] , která vedla k lepšímu pochopení procesů transportu elektronů [11] v kyslíkové fotosyntéze.

Poslední období života

Až do svého odchodu do důchodu byla Arnonova laboratoř dobře financovaná: byl hrdý na to, že experimenty nebyly nikdy odkládány kvůli nedostatku peněz. Byl obzvláště vděčný za podporu, kterou získal od National Institutes of Health (jeho první korespondenční grant), amerického námořnictva (finance na velké vybavení) a nadace Charlese F. Ketteringa.

Po svém odchodu do důchodu v roce 1978 až do konce svého života Arnon pokračoval ve výzkumu a každodenním psaní. V posledních deseti letech svého života napsal Arnon čtyři krátké články popisující jeho hlavní objevy. První článek byl věnován historii objevu fotofosforylace, druhý kompletní fotosyntéze izolovanými chloroplasty a třetí chloroplastům ferredoxinu. Ve čtvrté popsal základy cyklu redukce karboxylových kyselin a dlouhý boj o přijetí této hypotézy vědeckou komunitou.

Daniel Arnon zemřel náhle 20. prosince 1994 na infarkt ve věku 84 let.

Po Arnonově smrti byl zbytek Arnonových peněz poslán do Berkeley Department of Plant and Microbiology pro stipendia a každoroční přednášku na jeho památku. Jeho práce byla uložena v archivní sbírce v Bancroft Library v kampusu Berkeley. Sbírka obsahuje laboratorní časopisy, diapozitivy, filmy a další výzkumné materiály, rukopisy, preprinty a publikace, stejně jako žádosti o granty a dotisky knih. Tento archiv obsahuje mnoho zdrojů, které vrhají světlo na historii studia fotosyntézy v Berkeley, zejména korespondenci s jeho kolegy, včetně tak slavných vědců jako Melvin Calvin a Glenn Seaborg . Kromě toho členové Arnonovy rodiny předali mnoho fotografií, osobních dokumentů a dalších upomínkových předmětů, což umožňuje ucelenější obraz o životě tohoto muže.

Rodina

Arnon měl pět dětí: Ann Arnon Hodge, Ruth Arnon Hanham, Stephen Arnon, Nancy Arnon Agnew a Dennis Arnon a 8 vnoučat. Jeho manželka Lucil Soule předběhla svého manžela o sedm let.

Charakterové vlastnosti

Arnon byl extrémně praktický, pokud jde o peníze, a bezesporu využíval čas a okolnosti ke zvýšení rozpočtu. Vždy zachovával určitou formálnost při jednání s kolegy a podporoval klidnou, profesionální atmosféru v laboratoři. Vědu bral vážně. Každodenní diskuse, které vedl s pracovníky laboratoře, se však neobešly bez vtipů.

Celý život miloval vážnou hudbu a v pozdějších letech jí věnoval stále více času, často po nocích poslouchal Beethovenova díla .

Ocenění a vyznamenání

Daniel Arnon byl čestným členem následujících vědeckých komunit:

Přispěl k vytvoření výročního přehledu fyziologie rostlin .

Počátkem 50. let 20. století byly díky jeho úsilí zařazeny sekce rostlinné biochemie do časopisu Plant Physiology .

Mezi jeho ocenění:

Odkazy

Poznámky

  1. ↑ 1 2 Daniel I. Arnon // Muzeum Solomona Guggenheima - 1937.
  2. ↑ [S PR Stout. Molybden jako základní prvek pro vyšší rostliny. Plant Physiol. 14:599-602, 1939.]
  3. ↑ [Chloroplast jako kompletní fotosyntetická jednotka. Science 122:9-16, 1955.]
  4. ↑ [S F. R. Whatleym a M. B. Allenem. Trifosfopyridinový nukleotid jako katalyzátor fotosyntetické fosforylace. Nature (Londýn.) 180:182-85, 1957.]
  5. ↑ [S F. R. Whatleym a M. B. Allenem. Asimilační síla ve fotosyntéze. Fotosyntetická fosforylace izolovanými chloroplasty je spojena s redukcí TPN. Science 127:1026-34, 1958.]
  6. ↑ [S M. B. Allenem a F. R. Whatleym. Fotosyntetická fosforylace, přeměna světla na energii fosfátové vazby chloroplasty. 8. mezinárodní botanický kongres, Paříž, odd. 11, str. 1-2, 1954]
  7. ↑ [S K. Tagawou a HY Tsujimotem. Role chloroplastového ferredoxinu v procesu energetické přeměny fotosyntézy. Proč. Natl. Akad. sci. USA 49:567-72, 1963.]
  8. ↑ [S M. Shinem a K. Tagawou. Krystalizace ferredoxin-TPN reduktázy a její role ve fotosyntetickém aparátu chloroplastů. Biochem Z. 338:84-96, 1963]
  9. ↑ Ferredoxin a fotosyntéza. Science 149:1460-69, 1965.]
  10. ↑ [Fotosyntetická asimilace CO 2 chloroplasty: Tvrzení, vyvracení, objev. Trends Biochem. sci. 12:39-42, 1987]
  11. ↑ [Objev ferredoxinu: Fotosyntetická cesta. Trends Biochem. sci. 13:30-33, 1988]
  12. ↑ Bývalí prezidenti ASPB
  13. ↑ Citace Berkeley – minulí příjemci | Berkeley Awards
  14. ↑ Cena Stephena Halese
  15. ↑ Cena Charlese F. Ketteringa

Literatura

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie