МЕЙЕРГОФ Отто (1884-1951)

МЕЙЕРГОФ Отто (1884-1951)
МЕЙЕРГОФ (Meyerhof) Отто (1884-1951), немецкий биохимик. С 1938 во Франции, с 1940 в США. Труды по химии и термодинамике мышечного сокращения, промежуточным ферментативным стадиям гликолиза и гликогенолиза (цикл Эмбдена - Мейергофа). Установил, что энергия живой клетки аккумулируется в фосфоэфирных связях. Нобелевская премия (1922). * * * МЕЙЕРГОФ (Meyerhof) Отто (12 апреля 1884 г. – 6 октября 1951 г.). Нобелевская премия по физиологии и медицине, 1922 г. совместно с Арчибалдом В. Хиллом. Немецко-американский биохимик Отто Фриц Мейергоф родился в Ганновере у еврейского торговца Феликса Мейергофа и Беттины (Мей) Мейергоф. Семья, включавшая также старшую сестру и двух младших братьев, переехала в Берлин, где Отто получил среднее образование, окончив гимназию Вильгельма. Когда ему исполнилось 16 лет, он оказался прикованным к постели вследствие заболевания почек. М. много читал во время болезни, в особенности произведения Гете. Выздоравливающий Отто вместе со своим двоюродным братом Максом, занимавшимся физикой, отправились в четырехмесячное путешествие по Египту. С той поры у М. появился прочный интерес к археологии. Поправившись, М. стал изучать медицину в университетах Фрайбурга, Берлина, Страсбурга и Гейдельберга, следуя немецкой традиции учиться по меньшей мере в двух университетах. В 1909 г. М. получил медицинскую степень в Гейдельбергском университете, защитив диссертацию по психологической теории умственных расстройств, и начал писать книгу "О психологической теории умственных расстройств" ("Beitrage zur psychologischen Theorie der Geistesstorungen"), изданную в 1912 г. Он опубликовал также очерк о методах научного исследования, которыми пользовался Гете и которые М. считал недостаточно индуктивными. В течение следующих трех лет М. работал ассистентом в отделении внутренних болезней Гейдельбергской клиники, руководимой Людвигом Крелем. Именно там он встретил Отто Варбурга, оказавшего на М. такое влияние, что он оставил занятия психологией и психиатрией, переключившись на экспериментальные биохимические исследования. Некоторое время он работал на зоологической станции в Неаполе – международном центре биологических исследований. В 1912 г. М. становится сотрудником физиологического отделения Кильского университета, а на следующий год получает должность преподавателя университета по зоологии. М. первым применил концепции термодинамики для анализа клеточных реакций. Он изложил свою теорию в лекции по биоэнергетике клеточных процессов, прочитанной в июле 1913 г. Расширенный вариант лекции был опубликован Рокфеллеровским институтом в Нью-Йорке в 1924 г. под названием "Динамика жизненных явлений" ("Dynamics of Life Phenomena"). В то время подробности метаболизма углеводов были еще не совсем ясны. Было известно, что углеводы откладываются в печени и мышечных клетках в виде гликогена – крахмалоподобного соединения, составленного из цепи молекул глюкозы, а также то, что процесс биохимического расщепления гликогена и глюкозы (гликолиз) осуществляется двумя способами: аэробным, нуждающимся в кислороде, и анаэробным, протекающим в отсутствие кислорода. Аэробное расщепление углеводов заканчивается образованием двуокиси углерода и воды; анаэробное – образованием молочной кислоты и лактата. Экспериментальная методика М. включала определение и сопоставление корреляций между клеточным поглощением кислорода (дыхание), клеточной теплопродукцией (термодинамика), биохимическими процессами в клетках и механической работой, выполняемой специализированными мышечными клетками. В 1917 г. он показал, что углеводные ферментные системы дрожжевых и животных клеток сходны, подтвердив тем самым концепцию биохимического единства жизни. В 1918 г., почти в самом конце первой мировой войны, М. в течение короткого времени служил на французском фронте офицером медицинской службы германской армии. После войны он был назначен ассистентом профессора в Кильский университет. Возобновив свои исследования, М. стал искать объяснение клеточным функциям с позиции физической химии. Изучая сокращение мышцы у лягушки, он измерил количество поглощенного кислорода и образовавшейся молочной кислоты как при наличии, так и при отсутствии кислорода. Он показал, что при анаэробном гликолизе образуется молочная кислота и что при наличии кислорода лишь 1/5 клеточной молочной кислоты (лактата) полностью окисляется до двуокиси углерода и воды. Исходя из этого, М. заключил, что клеточная энергия, получаемая за счет окислительных процессов, используется клеткой в циклической реакции для повторного синтеза молекул глюкозы из остаточного лактата, содержащегося в клетках. В 1923 г. М. был награжден Нобелевской премией по физиологии и медицине 1922 г. "за открытие тесной взаимосвязи между процессом поглощения кислорода и метаболизмом молочной кислоты в мышце". М. разделил премию с Арчибалдом В. Хиллом, который изучал теплопродукцию при мышечном сокращении. "Истинная жизнь ученого состоит не из выдвижений и наград, – сказал М. в Нобелевской лекции, – они являются лишь конечным, а вернее, побочным ее продуктом. Она заключается в революционной мысли, новых теориях, фундаментальных открытиях, которые рождаются в предназначенном для этих целей разуме, как и произведение искусства, в результате творческого акта". М. высоко оценил также заслуги Хилла, работы которого, "сияя, как путеводный маяк, сквозь морскую мглу, помогли не сбиться с курса и избежать мелей". Вскоре после получения Нобелевской премии М. не прошел на должность заведующего кафедрой Кильского университета, вероятно, из-за антисемитизма. Однако членами Общества кайзера Вильгельма для него была организована лаборатория, и в 1924 г. он был назначен профессором Биологического института кайзера Вильгельма в Берлине, где воспитал целую плеяду биохимиков, среди которых Ханс Кребс, Фриц Липман и Северо Очоа. После того как один из его сотрудников, Карл Ломан, обнаружил, что самая важная молекула, управляющая биохимическими реакциями, – это аденозинтрифосфат (АТФ), М. и Ломан описали роль АТФ в мышечном сокращении. В 1929 г. М. был назначен директором вновь организованного Института медицинских исследований кайзера Вильгельма в Гейдельберге. В книге "Биохимические исследования мышечных клеток" ("Biochemical Investigations in Muscle Cells", 1930) он высказал предположение, что все биологические явления, за исключением некоторых мыслительных процессов, теоретически могут быть объяснены с помощью физико-химических понятий. В 1932г. М. и его коллеги экстрагировали ферменты для основных биохимических реакций, протекающих в процессе превращения глюкозы в молочную кислоту. Этот основной клеточный путь углеводного метаболизма называют также путем Эмбдена – Мейергофа. (Густав Эмбден, скоропостижно скончавшийся в 1933 г., внес большой вклад в теоретическую разработку этой схемы.) Встревоженный подъемом нацизма, М. с женой в 1938 г. покидает Германию. Они переезжают сначала в Швейцарию, а затем в Париж, где М. продолжает свои исследования в Институте физико-химической биологии. После захвата германскими войсками Парижа в 1940 г. супруги ищут убежища на юге Франции, потом перебираются через Пиренеи в Испанию и, наконец, в Соединенные Штаты. Здесь М. встречается со своим коллегой Хиллом, которому удалось получить субсидию Рокфеллеровского фонда для учреждения в Пенсильванском университете должности профессора специально для М. В летние месяцы он продолжает заниматься биоэнергетикой клеточных процессов в лаборатории морской биологии в Вудс-Холе (штат Массачусетс). В 1944 г. тяжелый инфаркт на 10 месяцев приковал его к постели. Спустя два года он стал американским гражданином. Его коллеги и ученики подготовили юбилейное издание "Метаболизм и функции" ("Metabolism and Function") и преподнесли его М. в день 65-летия в 1949 г., когда он был избран членом Национальной академии наук. В 1914 г. М. женился на художнице Хедвиг Шалленберг; у супругов родились два сына и дочь. М. увлекался философией, искусством, археологией и сочинял стихи. Его всегда волновали проблемы взаимодействия науки и общества. М. умер 6 октября 1951 г. в Филадельфии, в возрасте 67 лет после повторного инфаркта. М. был членом Лондонского королевского общества и Гарвеевского общества, обладателем почетной степени Эдинбургского университета, а также многих других наград и почестей.