Experimente der Brüder Hans und Edward Buchner. große deutsche wissenschaftler
Eduard Buchner (deutsch: Eduard Buchner) ist ein deutscher Chemiker und Biochemiker. Nobelpreis für Chemie (1907) „für seine Forschungsarbeiten in der biologischen Chemie und die Entdeckung der extrazellulären Fermentation“.
Eduard Buchner wurde am 20. Mai 1860 in München in eine aus Bayerisch-Schwaben stammende Erbwissenschaftlerfamilie geboren. Sein Vater, Ernst Buchner, war Professor für Gerichtsmedizin, Organisator und Herausgeber der Münchner Medizinischen Wochenzeitung. Der große wissenschaftliche Organisationsaufwand hinderte ihn jedoch nicht daran, dreimal verheiratet zu werden. Aus der dritten Ehe mit Frederick Martin, der Tochter eines Kassierers, gingen zwei Söhne hervor – Hans 1850 und Eduard.
Nach dem Tod seines Vaters machte es sein älterer Bruder Hans, der später ein bekannter Hygieniker und Epidemiologe wurde, laut Edward "mir unmöglich, eine Ausbildung zu bekommen". Außergewöhnliche Freundschaft, gegenseitige Unterstützung und wissenschaftliche Zusammenarbeit verbanden die Brüder ihr ganzes Leben lang.
Nach dem Abitur am Münchner Realgymnasium 1877 diente Eduard Buchner als Freiwilliger im Feldartillerie-Regiment. Aber er war fasziniert von der Forschungsarbeit.
Buchner trat in die Technische Universität München ein, wo er ein Chemiestudium begann. Finanzielle Schwierigkeiten zwangen ihn jedoch, sein Studium abzubrechen und vier Jahre in Konservenfabriken in München und Mombach zu arbeiten. Obwohl die Arbeit sie zwang, ihr Studium zu unterbrechen, führte sie sie in den Prozess der alkoholischen Gärung ein, bei der Zucker unter der Wirkung von Hefe in Alkohol und Kohlendioxid zerfällt.
Dank der Hilfe seines Bruders konnte Hans Buchner 1884 sein Studium wieder aufnehmen. Anschließend erhielt er ein dreijähriges Stipendium und studierte Chemie bei Adolf von Bayer an der Universität München und Botanik bei Carl von Nägel am Institut für Botanik.
In diesen Jahren lernte Buchner G. Peschmann und T. Curtius kennen. Dieser, der bald Buchners engster Freund und Kollege wurde, lud ihn für ein Semester nach Erlanger in das chemische Laboratorium ein, dessen Leiter er auf Anregung von O. Fischer wurde. Der tiefe Einfluss von Curtius spiegelte sich in der Tatsache wider, dass Buchner von ihm Liebe und Fähigkeiten für die akribische Arbeit des Forschers übernahm.
1888 Buchner wurde Arzt und übernahm 1891 die Stelle eines Privatdozenten an der Universität München. 1893 folgte ihm Buchner auf Einladung von Curtius nach Kiel, wo er 1895 Professor wurde. Ein Jahr später lud ihn Peschmann auf die vakante Stelle eines außerordentlichen Professors an der Universität Tübingen ein, wo Buchner 1897 die Arbeit „Alkoholische Gärung ohne Hefezellen“ leitete und veröffentlichte.
Die anschließende Bearbeitung dieses Themas an der Landwirtschaftlichen Hochschule Berlin, wo er 1898 auf die Professur für allgemeine Chemie berufen wurde, brachte Buchner schnell Anerkennung in der Fachwelt ein. 1905 erhielt er die J.-Liebig-Goldmedaille der Gesellschaft Deutscher Chemiker.
1907 erhielt Eduard Buchner den Nobelpreis „für biochemische Forschung und für die Entdeckung der zellfreien Gärung“.
Intensive Forschungstätigkeit, häufiges Reisen, ein hobbyreiches Leben waren offenbar der Grund dafür, dass Buchner im Jahr 1900 erst im Alter von 40 Jahren Lotte Stahl, die Tochter des Tübinger Mathematikers, heiratete. Aus dieser Ehe hatte er zwei Söhne und eine Tochter.
Buchner war ein Mann von außergewöhnlich lebhaftem und herzlichem Wesen. Diese Charaktereigenschaften zogen ausnahmslos zahlreiche und treue Freunde zu ihm und trugen zur Schaffung einer fröhlichen und glücklichen Atmosphäre in seiner Familie bei. Ein ausgeprägtes Interesse an Politik (Buchner war ein glühender Anhänger Bismarcks) verband sich mit einer Liebe zur bildenden Kunst.
In seiner Jugend ein orthodoxes Bekenntnis zum Katholizismus, aber mit 40 Jahren ein ganz bewusster Übergang zum Protestantismus, eine leidenschaftliche Leidenschaft für die Jagd und das Bergsteigen (er hat etwa hundert Berggipfel bezwungen!) – all dies war von einer besonderen Liebe für ihn durchdrungen der Kampf mit Schwierigkeiten, ein Hang zum Abenteuer. Außergewöhnliches Gedächtnis und lebhafte Vorstellungskraft, Mut, Herzlichkeit – das sind die herausragenden Merkmale von Buchner, die im Gedächtnis seiner Freunde und Kollegen bewahrt werden.
Als der Erste Weltkrieg begann, trat der 54-jährige Hauptmann Eduard Buchner am 11. August 1914 in die Armee ein. Bereits im Dezember wurde er mit dem Eisernen Kreuz ausgezeichnet und im Januar 1916 zum Major befördert. Im Februar wurde Buchner von der Front nach Würzburg einberufen, um seine wissenschaftliche und lehrende Tätigkeit fortzusetzen, kehrte aber im Juni 1917 wieder an die Front zurück. Am 11. August wurde Buchner in Rumänien (in der Nähe von Focsani) tödlich verwundet. Er starb am 12. August 1917 und wurde dort auf dem Brüderfriedhof beigesetzt.
(1860 - 1917)
Der deutsche Chemiker Eduard Buchner wurde am 20. Mai 1860 in München in der Familie eines Professors für Gerichtliche Medizin und Gynäkologie an der Universität München geboren.
Nach dem Abitur an einem Realgymnasium in München im Jahr 1877 trat er in die Technische Universität München ein, wo er Chemie studierte. Finanzielle Schwierigkeiten zwangen ihn, sein Studium für vier Jahre zu unterbrechen, während denen er in Konservenfabriken arbeiten musste, wo er den Prozess der alkoholischen Gärung kennenlernte, wodurch Zucker unter Einwirkung von Hefe in Alkohol zerfällt und Kohlendioxid.
1884 nahm er sein Studium der Chemie an der Universität München wieder auf und studierte Botanik am Institut für Botanik, wo der Bruder des Wissenschaftlers Hans Buchner arbeitete, der schließlich ein bekannter Spezialist für Hygiene und Bakteriologie wurde. Unter seiner Leitung begann Buchner mit der Erforschung des Prozesses der alkoholischen Gärung.
1888 promovierte Buchner und wurde zwei Jahre später Assistent bei Bayer. 1891 wurde er Privatdozent an der Universität München, gründete ein kleines Laboratorium, wo er seine Forschungen auf dem Gebiet der Gärungschemie fortsetzte. 1895 wurde er Professor an der Universität Kiel, 1898 wurde er Professor für allgemeine Chemie an der Höheren Landwirtschaftsschule in Berlin und Direktor des Instituts für die industrielle Anwendung von Gärprozessen.
1893 begann Buchner mit der Suche nach Wirkstoffen, die den Gärprozess fördern. Buchners Arbeit von 1897, On Alcoholic Fermentation without the Involvement of Yeast Cells, sorgte unter Wissenschaftlern für Kontroversen, und in den folgenden Jahren verbrachte Buchner viel Zeit damit, Fakten zu sammeln, um seine Theorie zu bestätigen.
1907 erhielt Buchner den Nobelpreis für Chemie „für seine Forschungsarbeiten in der biologischen Chemie und die Entdeckung der extrazellulären Fermentation“.
Zwei Jahre nach der Verleihung des Nobelpreises ging Buchner an die Universität Breslau, wo er Leiter der Abteilung für Physiologische Chemie war, und 1911 an die Universität Würzburg.
Mit Ausbruch des Ersten Weltkriegs meldete sich Buchner freiwillig zum Militärdienst. 1917 wurde er während seiner Tätigkeit als medizinischer Major in einem Feldlazarett in Rumänien durch Granatsplitter verwundet und starb am 13. August in Focsani.
Eduard Buchner(1860-1917) begann unter der Leitung seines wissenschaftlichen Bruders mit der Erforschung des Prozesses der alkoholischen Gärung. Hans Büchner.
1885 veröffentlichte er seine der erste Artikel über die Wirkung von Sauerstoff auf den Fermentationsprozess. Fertig E. Büchner Experimente widerlegten die damals vorherrschende Sichtweise von und Louis Pasteur dass die Fermentation in Gegenwart von Sauerstoff nicht stattfinden kann.
1893, als Eduard Buchner begann die Suche nach gärungsfördernden Wirkstoffen, setzten sich zwei konkurrierende Gärungstheorien durch. Entsprechend Mechanistische Theorie, Hefe, die sich ständig in einen flüssigen Zustand zersetzt, erzeugt einen chemischen Stress, der die Zersetzung der Zuckermoleküle bewirkt. In Übereinstimmung mit dieser Sichtweise war die alkoholische Gärung zwar komplex, aber im Allgemeinen eine allgemeine chemische Reaktion. Diese Theorie wurde von den Vitalisten beanstandet, die wie Louis Pasteur, glaubte, dass lebende Zellen eine Art Vitalstoff enthalten, der für die Gärung „verantwortlich“ sei. Ihrer Meinung nach könnten Chemikalien allein ohne eine "lebenswichtige", wenn auch noch nicht gefundene Komponente in lebenden Zellen den Fermentationsprozess nicht verursachen. Trotz der Tatsache, dass Vertreter der mechanistischen Theorie gezeigt haben, dass Substanzen, die in lebenden Zellen gefunden werden, synthetisiert werden können, ist es noch niemandem gelungen, eine Substanz zu isolieren, die die Fermentation fördert oder diesen Prozess in nicht lebenden Substanzen hervorruft.
Ermutigt von seinem Bruder Eduard Buchner beschlossen, den Wirkstoff durch Gewinnung reiner Proben der inneren Flüssigkeit von Hefezellen zu finden. Mit der Methode, die der Assistent seines Bruders vorgeschlagen hat Martin Gan, mahlte er die Hefe zusammen mit Sand und Erde in einem Mörser und vermied so die Verwüstungen durch hohe Temperaturen und die Verwendung von Lösungsmitteln, die die von seinen Vorgängern erzielten Ergebnisse verfälschten. Die in die Gaze unter Druck ausgepresste Zellsubstanz hat die Flüssigkeit freigesetzt. Er schlug vor, dass diese Flüssigkeit in der Lage ist, Gärung zu verursachen. Später jedoch, als er und sein Assistent Martin Gan Ich habe versucht, diese Flüssigkeit durch Zugabe einer konzentrierten Saccharoselösung zu konservieren, Kohlendioxid wurde freigesetzt. Das war erstaunlich, denn obwohl die Hefezellen tot waren, war klar, dass etwas in der Flüssigkeit, die sie absonderten, verursacht wurde 
Fermentation. Eduard Buchner stellte die Hypothese auf, dass der Wirkstoff ein Enzym oder ein Enzym ist, das er nannte zymaso. Seine Entdeckung führte dazu, dass die Fermentation sowohl innerhalb als auch außerhalb der Hefezelle durch die chemische Aktivität des Enzyms erfolgt und nicht unter dem Einfluss der sogenannten Lebenskraft.
1897 erschien das Werk „ Über alkoholische Gärung ohne Beteiligung von Hefezellen“ sorgte unter seinen Wissenschaftlerkollegen und in den Folgejahren für Kontroversen Eduard Buchner verbrachte viel Zeit damit, Fakten zu sammeln, um seine Theorie zu untermauern.
1902 veröffentlichte er ein weiteres 15-seitiges Papier, in dem er diese seine Arbeit erklärte und verteidigte, sowie mehrere andere, in denen er die Ergebnisse seiner Forschung über die chemischen Auswirkungen von Hefe auf Milchzucker vorstellte.
1907 Eduard Buchner wurde verliehen Nobelpreis für Chemie„für seine Forschungsarbeit in der biologischen Chemie und seine Entdeckung der extrazellulären Fermentation.“
Aufgrund des Todes von König Oscar II. von Schweden wurde die Preisverleihung jedoch verschoben, in einer schriftlichen Eingabe im Namen der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften K. A. H. Merner fasste die widersprüchlichen Auffassungen zum Fermentationsprozess zusammen, die durch beendet wurden Buchner Forschung. „Während Gärung als Ausdruck des Lebens angesehen wurde“, schrieb er Merner, – es bestand wenig Hoffnung, tiefer in die Problematik des Ablaufs dieses Prozesses eindringen zu können. Deshalb „gab es eine Sensation, als Buchner gelang es zu zeigen, dass alkoholische Gärung durch Saft verursacht werden kann, der aus Hefezellen isoliert wurde, die keine lebenden Zellen enthalten ... Bis dahin unzugängliche Bereiche sind nun zum Gegenstand chemischer Forschung geworden, und neue, bisher ungesehene Perspektiven haben sich vor der chemischen Wissenschaft eröffnet .
Im Nobelvortrag Eduard Buchner beschrieb seine Entdeckungen und würdigte seine Vorgänger und Kollegen. „Wir sind immer mehr davon überzeugt, dass pflanzliche und tierische Zellen wie chemische Fabriken sind“, sagte er, „wo verschiedene Produkte in verschiedenen Läden hergestellt werden. Enzyme in ihnen fungieren als Controller. Unser Wissen über diese wichtigsten Teile der lebenden Materie nimmt ständig zu. Und auch wenn wir noch weit vom Ziel entfernt sind, kommen wir ihm Schritt für Schritt näher.“
Die Weiterentwicklung der Experimente der Gebrüder Buchner führte zur Untersuchung des Fermentationsprozesses durch einen englischen Chemiker Arthur Garten.
Einige Wissenschaftler glaubten immer noch, dass die Fermentation das Ergebnis der Einwirkung einer mysteriösen „Lebenskraft“ auf eine lebende Zelle war, aber bis 1904 für A. Gröden Es wurde offensichtlich, dass die Fermentation eine Reihe chemischer Prozesse ist. Um seine Hypothese zu bestätigen, erhielt er ein Zymase-Präparat und filtrierte es unter hohem Druck durch poröses, mit Gelatine imprägniertes Porzellan. Er entdeckte, dass das Enzym Zymase aus zwei Komponenten besteht, von denen eine einen solchen Filter passiert und die andere nicht. Arthur Garten fand auch heraus, dass die Gärung aufhört, wenn er irgendeine Komponente aus dem Hefeextrakt entfernt. Dies war der erste Beweis dafür, dass eine Komponente eines Enzyms die Anwesenheit der anderen benötigt, um effektiv zu funktionieren. Er hinterließ den Namen "Zimaza" für eine Komponente, und die andere Komponente (oder Coenzym) wurde aufgerufen Kosimase. Anschließend entdeckte er, dass Zymase ein Protein ist, während Cosimase kein Protein ist (eine Substanz, die kein Protein ist).
1905 Arthur Garten machte seine zweite grundlegende Entdeckung: Der Fermentationsprozess erfordert die Anwesenheit von Phosphat, bestehend aus einem Phosphoratom und vier Sauerstoffatomen. Er stellte fest, dass die Abbaugeschwindigkeit des Zuckermoleküls und die Bildung von Kohlendioxid und Alkohol mit der Zeit langsam abnimmt. Als er der Lösung jedoch Phosphat hinzufügte, stieg die Fermentationsaktivität dramatisch an. Basierend auf den Beobachtungsdaten kam Garden zu dem Schluss, dass Phosphatmoleküle an Zuckermoleküle binden und so Bedingungen für die enzymatische Induktion der Fermentation schaffen. Außerdem entdeckte er, dass Phosphat, das sich von den Reaktionsprodukten abspaltet, durch eine komplexe Umwandlungskette frei bleibt.
1929 nach Arthur Garden zusammen mit Hans von Euler-Helpin wurde verliehen Nobelpreis für Chemie « für seine Forschungen zur Zuckerfermentation und zu Fermentationsenzymen."
Dank der Hilfe seines Bruders konnte Hans B. 1884 den Unterricht wieder aufnehmen. Bald darauf erhielt er ein dreijähriges Stipendium. Er studierte Chemie bei Adolf von Bayer an der Universität München und Botanik bei Carl von Nägel am Institut für Botanik. An diesem Institut arbeitete der Bruder des Wissenschaftlers, Hans Buchner, der später ein bekannter Spezialist für Hygiene und Bakteriologie wurde. B. begann unter seiner Leitung mit der Erforschung des Prozesses der alkoholischen Gärung. 1885 veröffentlichte er seinen ersten Artikel über die Wirkung von Sauerstoff auf den Fermentationsprozess. Done B. Experimente widerlegten die damals vorherrschende Ansicht von Louis Pasteur, dass eine Gärung in Gegenwart von Sauerstoff nicht stattfinden könne.
1888 promovierte Herr B. und wurde zwei Jahre später nach einem kurzen Aufenthalt in Erlangen Assistent bei Bayer. 1891 wurde Herr B. als Privatdozent an die Universität München berufen. Auf private Spenden von Bayer gründete B. ein kleines Labor, in dem er seine Forschungen auf dem Gebiet der Fermentationschemie fortsetzte. 1893 verließ er München und leitete die Abteilung für analytische Chemie an der Universität Kiel, 1895 wurde er Professor an dieser Universität. Im folgenden Jahr lehrte B. Analytische Chemie und Pharmakologie an der Universität Tübingen. 1898 wurde er zum Professor für allgemeine Chemie an die Höhere Landwirtschaftliche Hochschule in Berlin gewählt und zum Direktor des Instituts für die industrielle Anwendung von Gärprozessen ernannt.
Als B. 1893 mit der Suche nach gärungsfördernden Wirkstoffen begann, setzten sich zwei konkurrierende Gärungstheorien durch. Nach der mechanistischen Theorie erzeugt Hefe, die sich ständig in einen flüssigen Zustand zersetzt, einen chemischen Stress, der die Zersetzung der Zuckermoleküle bewirkt. In Übereinstimmung mit dieser Sichtweise war die alkoholische Gärung zwar komplex, aber im Allgemeinen eine allgemeine chemische Reaktion. Diese Theorie wurde von den Vitalisten bestritten, die wie Louis Pasteur glaubten, dass lebende Zellen einen bestimmten Vitalstoff enthielten, der für die Gärung „verantwortlich“ sei. Ihrer Meinung nach könnten Chemikalien allein ohne eine "lebenswichtige", wenn auch noch nicht gefundene Komponente in lebenden Zellen den Fermentationsprozess nicht verursachen. Trotz der Tatsache, dass Vertreter der mechanistischen Theorie gezeigt haben, dass Substanzen, die in lebenden Zellen gefunden werden, synthetisiert werden können, ist es noch niemandem gelungen, eine Substanz zu isolieren, die die Fermentation fördert oder diesen Prozess in nicht lebenden Substanzen hervorruft.
Von seinem Bruder ermutigt, beschloss B., den Wirkstoff zu finden, indem er reine Proben der inneren Flüssigkeit von Hefezellen entnahm. Unter Verwendung der von Martin Gan, dem Assistenten seines Bruders, vorgeschlagenen Methode zerkleinerte B. Hefe in einem Mörser zusammen mit Sand und Erde, um so die Verwüstungen durch hohe Temperaturen zu vermeiden und keine Lösungsmittel zu verwenden, die die von seinen Vorgängern erzielten Ergebnisse verfälschten. Die in die Gaze unter Druck ausgepresste Zellsubstanz hat die Flüssigkeit freigesetzt. B. darauf hindeutet, dass diese Flüssigkeit in der Lage ist, Gärung zu bewirken. Später jedoch, als er und Hahn versuchten, diese Flüssigkeit durch Zugabe einer konzentrierten Saccharoselösung haltbar zu machen, wurde Kohlendioxid freigesetzt. Das war erstaunlich, denn obwohl die Hefezellen tot waren, war klar, dass etwas in der Flüssigkeit, die sie ausgeschieden hatten, die Gärung verursacht hatte. B. vermutete, dass der Wirkstoff ein Enzym ist, oder ein Enzym, das er Zymase nannte. Seine Entdeckung führte dazu, dass die Fermentation sowohl innerhalb als auch außerhalb der Hefezelle durch die chemische Aktivität des Enzyms erfolgt und nicht unter dem Einfluss der sogenannten Lebenskraft.
Der 1897 veröffentlichte Herr B. „Über die alkoholische Gärung ohne Hefezellen“ („Über die alkoholische Gärung ohne Hefezellen“) sorgte unter seinen Wissenschaftlerkollegen für Kontroversen, und in den folgenden Jahren verbrachte B. viel Zeit damit, Fakten zu sammeln, um sie zu unterstützen seine Theorien. 1902 veröffentlichte er ein weiteres 15-seitiges Papier, in dem er diese seine Arbeit erklärte und verteidigte, sowie mehrere andere, in denen er die Ergebnisse seiner Forschung über die chemischen Auswirkungen von Hefe auf Milchzucker vorstellte.
1907 erhielt Herr B. den Nobelpreis für Chemie „für seine Forschungsarbeiten über die biologische Chemie und die Entdeckung der extrazellulären Fermentation“. Aufgrund des Todes von König Oscar II. von Schweden wurde die Preisverleihung verschoben, aber in einer schriftlichen Eingabe im Namen der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften fasste K. A. X. Merner die widersprüchlichen Ansichten zum Fermentationsprozess zusammen, die B . Forschung. „Solange man die Gärung als Ausdruck des Lebens betrachtete“, schrieb Merner, „bestand wenig Hoffnung, tiefer in die Problematik des Ablaufs dieses Prozesses eindringen zu können.“ Deshalb „war es eine Sensation, als B. zeigen konnte, dass alkoholische Gärung durch Saft verursacht werden kann, der aus Hefezellen isoliert wurde, die keine lebenden Zellen enthalten ... Bis dahin unzugängliche Gebiete sind jetzt Gegenstand chemischer Forschung geworden, und vor der chemischen Wissenschaft haben sich neue, bisher ungesehene Perspektiven aufgetan.
Im Nobelvortrag beschrieb B. seine Entdeckungen und würdigte seine Vorgänger und Kollegen. „Wir sind immer mehr davon überzeugt, dass pflanzliche und tierische Zellen wie chemische Fabriken sind“, sagte er, „wo verschiedene Produkte in verschiedenen Läden hergestellt werden. Enzyme in ihnen fungieren als Controller. Unser Wissen über diese wichtigsten Teile der lebenden Materie nimmt ständig zu. Und auch wenn wir noch weit vom Ziel entfernt sind, kommen wir ihm Schritt für Schritt näher.“
Zwei Jahre nach der Verleihung des Nobelpreises ging B. an die Universität Breslau (heute Breslau, Polen), wo er die Leitung des Lehrstuhls für Physiologische Chemie übernahm. Seine letzte akademische Berufung war 1911 ein Ruf an die Universität Würzburg. Mit Ausbruch des Ersten Weltkriegs trat B. freiwillig in den Militärdienst ein. 1917 wurde er als Oberarzt in einem Feldlazarett in Rumänien von Granatsplittern verwundet und starb am 13. August in Focsani. Er überlebte seine Frau Lota (Stahl) Buchner, Tochter eines Mathematikers aus Tübingen. Aus dieser 1900 geschlossenen Ehe gingen zwei Söhne und eine Tochter hervor.
Der deutsche Chemiker Eduard Buchner wurde in München als Sohn von Ernst Buchner, Professor für Gerichtsmedizin und Gynäkologie an der Universität München, und Frederika (Martin) Buchner, der Tochter eines Angestellten der Königlichen Schatzkammer, geboren. Nach dem Tod seines Vaters im Jahr 1872 wurde Edward von seinem älteren Bruder Hans erzogen. Nach dem Abitur an einem Realgymnasium in München im Jahr 1877 diente Buchner kurze Zeit in der Feldartillerie-Einheit der deutschen Armee, bevor er an die Technische Universität München wechselte, wo er ein Studium der Chemie begann. Finanzielle Schwierigkeiten zwangen ihn jedoch, sein Studium abzubrechen und vier Jahre in Konservenfabriken in München und Mombach zu arbeiten. Obwohl die Arbeit sie zwang, ihr Studium zu unterbrechen, führte sie sie in den Prozess der alkoholischen Gärung ein, bei der Zucker unter der Wirkung von Hefe in Alkohol und Kohlendioxid zerfällt.
Dank der Hilfe seines Bruders konnte Hans Buchner 1884 sein Studium wieder aufnehmen. Bald darauf erhielt er ein dreijähriges Stipendium. Er studierte Chemie bei Adolf von Bayer an der Universität München und Botanik bei Carl von Nägel am Institut für Botanik. An diesem Institut arbeitete der Bruder des Wissenschaftlers, Hans Buchner, der später ein bekannter Spezialist für Hygiene und Bakteriologie wurde. Unter seiner Leitung begann Buchner mit der Erforschung des Prozesses der alkoholischen Gärung. 1885 veröffentlichte er seinen ersten Artikel über die Wirkung von Sauerstoff auf den Fermentationsprozess. Buchners Experimente widerlegten die damals vorherrschende Ansicht, die auch von Louis Pasteur vertreten wurde, dass eine Gärung in Gegenwart von Sauerstoff nicht stattfinden könne.
1888 wurde Buchner promoviert und zwei Jahre später, nach einem kurzen Aufenthalt in Erlangen, Assistent bei Bayer. 1891 wurde Buchner als Privatdozent an die Universität München berufen. Mit privaten Spenden von Bayer richtete Buchner ein kleines Labor ein, in dem er seine Forschungen zur Chemie der Fermentation fortsetzte. 1893 verließ er München und leitete die Abteilung für analytische Chemie an der Universität Kiel, 1895 wurde er Professor an dieser Universität. Im folgenden Jahr lehrte Buchner Analytische Chemie und Pharmakologie an der Universität Tübingen. 1898 wurde er zum Professor für allgemeine Chemie an die Höhere Landwirtschaftliche Hochschule in Berlin gewählt und zum Direktor des Instituts für die industrielle Anwendung von Gärprozessen ernannt.
Als Buchner 1893 mit der Suche nach Fermentationswirkstoffen begann, setzten sich zwei konkurrierende Fermentationstheorien durch. Nach der mechanistischen Theorie erzeugt Hefe, die sich ständig in einen flüssigen Zustand zersetzt, einen chemischen Stress, der die Zersetzung der Zuckermoleküle bewirkt. In Übereinstimmung mit dieser Sichtweise war die alkoholische Gärung zwar komplex, aber im Allgemeinen eine allgemeine chemische Reaktion. Diese Theorie wurde von Vitalisten bestritten, die wie Louis Pasteur glaubten, dass lebende Zellen eine Art lebenswichtige Substanz enthielten, die für die Gärung "verantwortlich" sei. Ihrer Meinung nach könnten Chemikalien allein ohne eine "lebenswichtige", wenn auch noch nicht gefundene Komponente in lebenden Zellen den Fermentationsprozess nicht verursachen. Trotz der Tatsache, dass Vertreter der mechanistischen Theorie gezeigt haben, dass Substanzen, die in lebenden Zellen gefunden werden, synthetisiert werden können, ist es noch niemandem gelungen, eine Substanz zu isolieren, die die Fermentation fördert oder diesen Prozess in nicht lebenden Substanzen hervorruft.
Von seinem Bruder ermutigt, beschloss Buchner, den Wirkstoff zu finden, indem er reine Proben der inneren Flüssigkeit von Hefezellen entnahm. Nach einer Methode, die von Martin Hahn, dem Assistenten seines Bruders, vorgeschlagen wurde, mahlte Buchner die Hefe zusammen mit Sand und Erde in einem Mörser und vermied so die Verwüstung durch hohe Temperaturen und die Verwendung von Lösungsmitteln, die die Ergebnisse seiner Vorgänger verfälschten. Die in die Gaze unter Druck ausgepresste Zellsubstanz hat die Flüssigkeit freigesetzt. Buchner schlug vor, dass diese Flüssigkeit Gärung verursachen könnte. Später jedoch, als er und Hahn versuchten, diese Flüssigkeit durch Zugabe einer konzentrierten Saccharoselösung haltbar zu machen, wurde Kohlendioxid freigesetzt. Das war erstaunlich, denn obwohl die Hefezellen tot waren, war klar, dass etwas in der Flüssigkeit, die sie ausgeschieden hatten, die Gärung verursacht hatte. Buchner stellte die Hypothese auf, dass der Wirkstoff ein Enzym oder ein Enzym war, das er Zymase nannte. Seine Entdeckung führte dazu, dass die Fermentation sowohl innerhalb als auch außerhalb der Hefezelle durch die chemische Aktivität des Enzyms erfolgt und nicht unter dem Einfluss der sogenannten Lebenskraft. Buchners 1897 veröffentlichtes Buch On Alcoholic Fermentation Without the Involvement of Yeast Cells sorgte unter seinen Kollegen für Kontroversen, und in den folgenden Jahren verbrachte Buchner viel Zeit damit, Beweise zu sammeln, um seine Theorie zu untermauern. 1902 veröffentlichte er ein weiteres 15-seitiges Papier, in dem er diese seine Arbeit erklärte und verteidigte, sowie mehrere andere, in denen er die Ergebnisse seiner Forschung über die chemischen Auswirkungen von Hefe auf Milchzucker vorstellte.
1907 erhielt Buchner den Nobelpreis für Chemie „für seine Forschungsarbeiten in der biologischen Chemie und die Entdeckung der extrazellulären Fermentation“. Aufgrund des Todes von König Oscar II. von Schweden wurde die Preisverleihung verschoben, aber in einer schriftlichen Eingabe im Auftrag der Königlich Schwedischen Akademie der Wissenschaften fasste K. A. X. Merner die widersprüchlichen Ansichten über den Fermentationsprozess zusammen, dem Buchners Forschung ein Ende bereitete. „Solange man die Gärung als Ausdruck des Lebens betrachtete“, schrieb Merner, „bestand wenig Hoffnung, tiefer in die Problematik des Ablaufs dieses Prozesses eindringen zu können.“ Deshalb „ereignete sich eine Sensation, als es Buchner gelang zu zeigen, dass die alkoholische Gärung durch Saft verursacht werden kann, der aus Hefezellen isoliert wurde, die keine lebenden Zellen enthalten ... Bis dahin unzugängliche Bereiche sind nun Gegenstand chemischer Forschung geworden, und neue, bisher ungeahnte Perspektiven.
Im Nobelvortrag beschrieb Buchner seine Entdeckungen und würdigte seine Vorgänger und Kollegen. „Wir sind immer mehr davon überzeugt, dass pflanzliche und tierische Zellen wie chemische Fabriken sind“, sagte er, „wo verschiedene Produkte in verschiedenen Läden hergestellt werden. Enzyme in ihnen fungieren als Controller. Unser Wissen über diese wichtigsten Teile der lebenden Materie nimmt ständig zu. Und auch wenn wir noch weit vom Ziel entfernt sind, kommen wir ihm Schritt für Schritt näher.“
Zwei Jahre nach der Verleihung des Nobelpreises ging Buchner an die Universität Breslau (heute Breslau, Polen), wo er Leiter der Abteilung für Physiologische Chemie wurde. Seine letzte akademische Berufung erhielt er 1911 an der Universität Würzburg. Mit Ausbruch des Ersten Weltkriegs meldete sich Buchner freiwillig zum Militärdienst. 1917 wurde er als Oberarzt in einem Feldlazarett in Rumänien von Granatsplittern verwundet und starb am 13. August in Focsani. Er überlebte seine Frau Lota (Stahl) Buchner, Tochter eines Mathematikers aus Tübingen. Aus dieser 1900 geschlossenen Ehe gingen zwei Söhne und eine Tochter hervor.
