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EMIL FISCHER |
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EMIL FISCHER und die organische Chemie. Lebensdaten: 1852 - 1919. Statt 1869 ins Holzgeschäft einzusteigen, wurde Emil Fischer Chemiker und betrieb in seinem Labor Grundlagenforschung. Viele seiner Entdeckungen wurden von der Industrie übernommen und trugen zur Entwicklung der Biochemie bei. Fischers umfangreiche Studien zum Aufbau und Konfiguration der wichtigsten Zucker hatte nicht nur Einfluß auf dessen Herstellung, sondern bildeten die Grundlage für die gesamte Kohlenhydratindustrie. Seine Forschungen zu den Puringruppen und den Polypeptiden waren ein erster Ausgangspunkt für die Molekularbiologie. 1902 bedauerte Fischer - ein strenger, nüchterner Wissenschaftler, der seinem Leben durch Selbstmord ein Ende setzte -, daß sein Vater nicht mehr miterleben konnte, wie »sein unpraktischer Sohn den Nobelpreis für Chemie erhielt.« Fischer war, laut Trevor I. Williams, »vielleicht der größte Wissenschaftler in der organischen Chemie.« Emil Hermann Fischer wurde am 9. Oktober 1852 in Euskirchen, einer kleinen Stadt im preußischen Rheinland, als Sohn des wohlhabenden Händlers Laurenz Fischer und Julie Pönsgen geboren. Fischer war ein außergewöhnlicher Schüler, der 1869 mit Auszeichnung vom Gymnasium in Bonn abging, allerdings keinerlei Neigung hatte, Geschäftsmann zu werden, wie sich das sein Vater erhofft hatte. Nach einer kurzen Zeit im elterlichen Geschäft ging er an die Universität Bonn. Dort besuchte er die Vorlesungen von AUGUST KEKULE [43], zeigte sich aber enttäuscht von dessen geringem Interesse an Experimenten. 1872 wechselte er zur Universität Straßburg, wo sein Interesse am Fach durch Adolf Baeyer, einem weiteren wichtigen Chemiker, neu entfacht wurde. 1874 promovierte er über Färbemittel und blieb dann als Baeyers Assistent in Straßburg. Bereits als Student war Fischer aktiv am etwa um 1880 einsetzenden Aufschwung der chemischen Forschung in Deutschland beteiligt, die der schnell wachsenden Chemieindustrie zuarbeitete. Bei seiner Arbeit mit organischen Chemikalien, die Fischer aus Hydrazin, einer aggressiven Wasserstoff-Stickstoff-Verbindung (es frißt sich durch Gummi und sogar Glas) gewonnen hatte, entwickelte er Derivate für industrielle Anwendungen. Wichtig war seine Entdeckung des Phenylhydrazin, wodurch er sich noch vor seiner Promotion einen Namen machte. Später stellte er fest, daß es sich als Agens zur Unterscheidung der Zucker (die alle dieselbe chemische Formel, aber unterschiedliche Strukturen haben) verwenden läßt. 1879 übernahm Fischer einen Lehrauftrag an der Universität München, drei Jahre später ging er an die Universität Erlangen, wo er mit seinen langjährigen Forschungen zur Harnsäure und verwandten Verbindungen begann. Das häufige Vorkommen der Harnsäure in der Natur ließ auf eine noch nicht entdeckte Bedeutung schließen. 1882 versuchte er eine vorläufige Bestimmung der Verbindungen, doch führten diese ersten Arbeiten nur zur weiteren Verwirrung des Sachverhalts. 1897 jedoch fand er heraus, daß eine einzige Molekülgruppe die Grundkomponente der Harnsäure und einiger anderer Verbindungen darstellt. Er nannte diese Base Purin (nach dem Lateinischen purum und uricum, da es die reine Base der Harnsäure bildet). Zu den Purinbasen gehören auch die Nukleinsäurebasen Adenin und Guanin, die zwei der vier DNS-Basen darstellen. Die Bedeutung der von Fischer synthetisierten Substanzen blieb der pharmazeutischen Industrie nicht verborgen. Koffein ist die pflanzliche Base, die man im Kaffee, Tee und Kakao findet; es wurde in Fischers Labor zum ersten Mal synthetisiert und später in großen Mengen künstlich hergestellt. Von noch größerer Bedeutung waren die ebenfalls von Fischer synthetisierten Barbiturate, die sehr schnell vermarktet wurden. Da sie wirksamer waren als Chloralhydrat oder Bromverbindungen, wurden sie von Ärzten und Psychiatern zur Ruhigstellung gewalttätiger Patienten verschrieben, daneben wurden sie auch in der Tierforschung und der Anästhesie verwendet. Und vom Phenyl, das Fischer 1912 entdeckte, stammt das Phenobarbital, ein Wirkstoff, der bei Herzinfarkten und auch heute noch gegen Epilepsie eingesetzt wird. Es überrascht nicht, daß Fischer von der Industrie heftig - und meist erfolglos - umworben wurde. In den 90er Jahren begann Fischer mit einer Langzeitstudie über Enzyme, Proteinformen, die bei biochemischen Reaktionen als Katalysatoren fungieren. Er erkannte die speziellen Funktionen der verschiedenen Enzyme und kam zu der im wesentlichen korrekten Annahme, daß sie asymmetrische Moleküle sind, die nur auf bestimmte Stoffe reagieren. Damit legte er den Grundstein für den gesamten Zweig der Enzymchemie. Als Folge dieser Arbeit befaßte er sich mit Kohlenhydraten und vor allem dem Zucker. Obwohl der Aufbau der verschiedenen Zucker bereits seit einiger Zeit bekannt war, gaben die verschiedenen Formen nach wie vor Rätsel auf und konnten aus ihrem Sirupsubstrat nicht isoliert werden. Fischer nahm ganz richtig an, daß die Unterschiede zwischen Glucose, Fructose und Mannose - die in ihrer Zusammensetzung gleich sind, aber unterschiedliche Eigenschaften aufweisen - auf die asymmetrischen Kohlenstoffatome zurückgehen. 1897 gelang es ihm, alle drei Zucker in seinem Labor zu synthetisieren. »Gegen Ende des 19. Jahrhunderts«, schreibt der Wissenschaftshistoriker Alexander Findlay, »schien Fischers Genie das Rätsel des Zuckers gelöst zu haben.« Für seine Arbeit über Purine und Zucker wurde ihm 1902 der Nobelpreis für Chemie verliehen. Obwohl im eigentlichen Sinne kein Theoretiker, war sich Fischer über die potentiellen Zielsetzungen der Biochemie sehr wohl im klaren. Der Schleier, hinter dem die Natur so sorgfältig ihre Geheimnisse verberge, sei - zumindest was die Kohlenhydrate anbelangt - weggezogen worden, sagte er in seiner Rede zur Nobelpreisverleihung und fügte prophezeiend hinzu: »Das chemische Rätsel des Lebens wird erst dann gelöst werden, wenn die organische Chemie ein noch schwierigeres Gebiet, die Proteine, gemeistert hat.« Seine 1899 begonnene Arbeit über Proteine stellt somit den letzten Komplex seiner Entdeckungen dar. Man wußte bereits, daß Proteine aus Aminosäuren bestehen und durch Hydrolyse aufgebrochen werden können. Fischer konnte nicht darauf hoffen, diese hochmolekularen Verbindungen durch Synthese selbst herzustellen, aber es gelang ihm, Aminosäuregruppen - Peptide genannt - zu erstellen. 1914 schuf er das erste synthetische Nukleotid. Sein zwei Jahrespäter verfaßter Forschungsbericht über Peptide gibt Einblick in die Komplexität des Feldes. Fischers Arbeit führte schließlich zu der Einsicht, daß die unterschiedlichen Funktionen der Proteine von ihrer Gestalt und die Gestalt wiederum von den Aminosäuresequenzen abhängen (Hauptaufgabe der DNS ist es, Aminosäuren durch Proteinsynthese zusammenzufügen). Wie weit Fischer damit in seiner Arbeit der Zeit voraus war, wird durch die Tatsache deutlich, daß erst 1953 FREDERICK SANGER als erster die vollständige Aminosäuresequenz eines Proteins - des Hormons Insulin - bestimmen konnte. Fischers ältester Sohn Hermann wurde ebenfalls ein bekannter Chemiker, der später in die USA emigrierte. Die beiden anderen Söhne, die er mit Agnes Gerlach hatte (sie starb 1895), fielen im Ersten Weltkrieg. Fischer hatte aktiv an den Kriegsanstrengungen teilgenommen - die Erfindung der Ester-Margarine als Butterersatz geht auf seine Arbeit zurück -, am Ende aber war er mutlos und resigniert und litt als Folge der jahrelangen Arbeit mit Quecksilber und Phenylhydrazin an Hautkrankheiten und Magen-DarmBeschwerden. Emil Fischer starb am 15. Juli 1919 durch Selbstmord. |
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