Melvin Calvin, (narozen 8. dubna 1911, St. Paul, Minnesota, USA – zemřel 8. ledna 1997, Berkeley, Kalifornie), americký biochemik, který v roce 1961 získal Nobelovu cenu za chemii za objev chemických cest fotosyntézy.

Calvin byl synem přistěhovaleckých rodičů. Jeho otec pocházel z litevské Kalvárie, takže ho imigrační úřady na Ellis Islandu přejmenovaly na Calvina; matka pocházela z ruské Gruzie. Brzy po jeho narození se rodina přestěhovala do Detroitu ve státě Michigan, kde Calvin projevil raný zájem o vědu, zejména o chemii a fyziku. V roce 1927 získal plné stipendium na Michigan College of Mining and Technology (nyní Michigan Technological University) v Houghtonu, kde byl prvním studentem této školy v oboru chemie. V nabídce bylo jen málo kurzů chemie, a tak si zapsal kurzy mineralogie, geologie, paleontologie a stavebního inženýrství, které se mu později hodily při jeho mezioborovém vědeckém výzkumu. Po druhém ročníku studia na rok přerušil a vydělával si jako analytik v továrně na mosaz.

Calvin získal v roce 1931 bakalářský titul a poté navštěvoval Minnesotskou univerzitu v Minneapolisu, kde v roce 1935 získal doktorát s disertační prací o elektronové afinitě atomů halogenů. Díky grantu Rockefellerovy nadace zkoumal koordinační katalýzu, aktivaci molekulárního vodíku a metaloporfyriny (sloučeniny porfyrinů a kovů) na univerzitě v anglickém Manchesteru u Michaela Polanyiho, který ho seznámil s interdisciplinárním přístupem. V roce 1937 nastoupil Calvin jako instruktor na Kalifornskou univerzitu v Berkeley. (Byl prvním chemikem vzdělaným jinde, kterého tato škola od roku 1912 zaměstnala.) Postupně se stal ředitelem (1946) skupiny bioorganické chemie ve školní Lawrencově radiační laboratoři (nyní Lawrencova livermorská národní laboratoř), ředitelem Laboratoře chemické biodynamiky (1963), zástupcem ředitele Lawrence Livermora (1967) a univerzitním profesorem chemie (1971).

V Berkeley Calvin pokračoval v práci na aktivaci vodíku a začal se zabývat barvou organických sloučenin, což ho přivedlo ke studiu elektronické struktury organických molekul. Na počátku 40. let pracoval na molekulární genetice a navrhl, že vodíková vazba se podílí na skládání bází nukleových kyselin v chromozomech. Během druhé světové války pracoval na kobaltových komplexech, které se reverzibilně vážou s kyslíkem, a vytvářel tak aparaturu pro generování kyslíku pro ponorky nebo torpédoborce. V rámci projektu Manhattan použil chelataci a extrakci rozpouštědlem k izolaci a čištění plutonia od ostatních produktů štěpení ozářeného uranu. Ačkoli jeho technika nebyla včas vyvinuta pro válečné použití, byla později použita pro laboratorní separace.

Získejte předplatné Britannica Premium a získejte přístup k exkluzivnímu obsahu. Předplaťte si nyní

V roce 1942 se Calvin oženil s Genevieve Jemtegaardovou a za svědka mu šel pozdější nositel Nobelovy ceny za chemii Glenn T. Seaborg. Manželé spolupracovali na mezioborovém projektu, jehož cílem bylo zkoumat chemické faktory v systému krevních skupin Rh. Genevieve pracovala jako kurátorka pro mladistvé, ale podle Calvinovy autobiografie „strávila ve skutečnosti hodně času v laboratoři prací s antigenním materiálem. Byla to její první zkušenost s chemickou laboratoří, ale v žádném případě ne poslední“. Společně pomohli určit strukturu jednoho z Rh antigenů, který pojmenovali elinin po své dceři Elin. Po ropném embargu po arabsko-izraelské válce v roce 1973 hledali vhodné rostliny, např. rod Euphorbia, které by přeměňovaly sluneční energii na uhlovodíky pro pohonné hmoty, ale tento projekt se nepodařilo ekonomicky uskutečnit.

V roce 1946 začal Calvin pracovat na fotosyntéze, za kterou získal Nobelovu cenu. Po přidání oxidu uhličitého se stopovým množstvím radioaktivního uhlíku-14 do osvětlené suspenze jednobuněčné zelené řasy Chlorella pyrenoidosa zastavil růst řasy v různých fázích a pomocí papírové chromatografie izoloval a identifikoval nepatrná množství radioaktivních sloučenin. To mu umožnilo identifikovat většinu chemických reakcí v mezistupních fotosyntézy – procesu, při kterém se oxid uhličitý přeměňuje na sacharidy. Objevil „Calvinův cyklus“, v němž jsou „tmavé“ fotosyntetické reakce poháněny sloučeninami vznikajícími při „světelných“ reakcích, které probíhají při absorpci světla chlorofylem za vzniku kyslíku. Také pomocí izotopových stopovacích technik sledoval cestu kyslíku ve fotosyntéze. Jednalo se o první použití stopovače uhlíku-14 k vysvětlení chemické dráhy.

Calvinův cyklus
Calvinův cyklus

Dráha fixace a redukce oxidu uhličitého ve fotosyntéze, Calvinův cyklus. Schéma znázorňuje jednu úplnou otočku cyklu s čistou produkcí jedné molekuly glyceraldehyd-3-fosfátu (Gal3P). Tento tříuhlíkatý fosforečnanový cukr se obvykle přeměňuje buď na sacharózu, nebo na škrob.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Calvinův výzkum zahrnoval také práci na elektronickém, fotoelektronickém a fotochemickém chování porfyrinů; chemickou evoluci a organickou geochemii, včetně organických složek měsíčních hornin pro americký výzkum. National Aeronautics and Space Administration (NASA); reakce volných radikálů; vliv deuteria („těžkého vodíku“) na biochemické reakce; chemická a virová karcinogeneze; umělá fotosyntéza („syntetické chloroplasty“); radiační chemie; biochemie učení; chemie mozku; filozofie vědy a procesy vedoucí ke vzniku života.

Calvinova bioorganická skupina nakonec potřebovala více prostoru, a tak navrhl novou laboratoř chemické biodynamiky („Roundhouse“ nebo „Calvinův kolotoč“). Tato kruhová budova obsahovala otevřené laboratoře a četná okna, ale jen málo stěn, aby podpořila mezioborovou interakci, kterou prováděl se svou skupinou pro fotosyntézu ve staré Radiační laboratoři. Tuto laboratoř vedl až do svého povinného odchodu do důchodu v roce 1980, kdy byla přejmenována na Laboratoř Melvina Calvina. Ačkoli oficiálně odešel do důchodu, do své kanceláře docházel až do roku 1996 a pracoval s malou výzkumnou skupinou.

Calvin byl autorem více než 600 článků a 7 knih a byl nositelem několika čestných titulů amerických i zahraničních univerzit. Mezi jeho četná ocenění patřila Priestleyho medaile (1978), nejvyšší ocenění Americké chemické společnosti, a Národní medaile vědy USA (1989), nejvyšší civilní vědecké ocenění USA.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.