Даниэль Арнон

Даниэль Арнон

Научный деятель

Дата рождения

14 ноября 1910 года

Место рождения

Варшава, Российская империя

Дата смерти

20 декабря 1994 года

Место смерти

Беркли, США

Даниэль Израиль Арнон (англ. Daniel Israel Arnon) — американский биохимик и физиолог растений.

Биография

Родился 14 ноября 1910 года в Варшаве. Отец был оптовиком, после Первой мировой войны потерял свой бизнес и стал агентом по закупкам.

После Первой мировой войны наступил страшный голод, из-за чего Арнон был привлечен к сельскохозяйственным работам.

В 18 лет переехал в Калифорнию. В начале, учился в местном сельскохозяйственном колледже Чэффей в Онтарио, где работал в апельсиновых садах южной Калифорнии. После года обучения молодой человек перешел в Беркли. Он зарабатывал себе на жизнь случайными заработками, такими как садоводство и работа на фермах.

Окончил Калифорнийский университет в Беркли: в 1932 году получил степень бакалавра, а в 1936 поду — доктора философии руководством профессора Денниса Р. Хоэглэнда. Результатом их исследования стала формула для питательного раствора (раствор Хоэглэнда), который до сих пор используется во всем мире для выращивания растений.

С 1936 года и до конца жизни работал в Калифорнийском университете в Беркли (с 1950 года — профессор, с 1961 года — заведующий кафедрой физиологии клетки).

Во время Второй мировой войны добровольно ушёл в армию и стал майором в армейском воздушном корпусе, где продолжал свою работу над культурой питательных веществ растений.

В первый период профессиональной карьеры Арнон и его коллеги доказали важность молибдена для роста растений и ванадия для роста зеленых морских водорослей. Эти результаты привели к продвижению в исследованиях азотофиксации, в которых 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 поврежденным почвам восстанавливало урожайность и резко увеличило урожаи во многих областях мира, особенно в Австралии.

В 1952—1953 годах — президент Американского общества физиологов растений.

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

Работая над питанием растений, изучал фотосинтез и в 1954 году обнаружил фотосинтетическое фосфорилирование. Арнон продемонстрировал, что хлоропласты используют энергию солнечного света для произведения аденозинтрифосфата (ATФ) — универсального носителя энергии живых клеток. Арнон открыл циклический тип фотофосфорилирования, в котором ATФ — единственный продукт энергетического преобразования, и нециклический тип, в котором формирование ATФ сопровождается освобождением кислорода и генерацией восстановителя (снижение пиридиновых нуклеотидов, или НАДФН). Стал 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.

В 1961 году — член Национальной академии наук США.

В 1962 году — член Американской Академии Искусств и Наук.

В 1962 году показал, что фередоксин является универсальной частью фотосинтетического аппарата. Арнон доказал, что фередоксин связан с формированием ATФ как катализатор циклического и нециклического фотофосфорилирования. Благодаря этой работе, зеленые морские водоросли, содержащие гидрогеназу, начали использовать для производства водородного газа для энергоснабжения. Расширение нециклических экспериментов по фотофосфорилированию показало, что фередоксин может также катализировать псевдоциклическое фотофосфорилирование.

Также открыл новые виды фередоксинов — функционально связанных белков у гетерофобных аэробных бактерий. В дальнейших исследованиях он и его коллеги обнаружили новый путь фотосинтетической ассимиляции углекислого газа у бактерий в результате возвращающего углекислотного цикла (обратный цикл трикарбоновых кислот).

В 1973 году был удостоен Национальной научной медали США — «за фундаментальные исследования механизмов зеленых растений, использования света для производства химической энергии и кислорода, за вклад в наше понимание питания растений».

В 1970-е годы 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 в мембранных железо-серных белках в Беркли и других местах вскоре способствовало появлению новой области исследований, которые привели к более глубокому пониманию процессов транспорта электронов в кислородном фотосинтезе.

После выхода на пенсию в 1978 году и до конца жизни продолжал заниматься исследованиями, 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 фередоксина. В четвёртой Арнон описал основы восстановительного цикла карбоновой кислоты и долгую борьбу до принятия этой гипотезы научным сообществом.

Основные исследования по фотосинтезу. Изучал фотохимию хлорофилла в растениях и в бесклеточной системе, химизм восстановления углекислого газа хлоропластами. Открыл процесс фотосинтетического фосфорилирования и установил, что все необходимые для фотосинтеза ферменты сосредоточены в хлоропластах. Исследовал. роль ферредоксина в энергетических реакциях фотосинтеза. Установил, что фередоксин, является универсальной частью фотосинтетического аппарата. Вместе с Деннисом Хоэглэндем доказали важность молибдена и ванадия для роста растений и зеленых морских водорослей, показал, что молибден и ванадий — необходимые микроэлементы для жизнедеятельности зелёных растений.

Был женат на Лусил Соуле, имел пятеро детей: Энн Арнон Ходж, Рут Арнон Хэнхэм, Стивен Арнон, Нэнси Арнон Агнью и Деннис Арнон.

20 декабря 1994 года скончался в Калифорнии.