Melvin Calvin, (ur. 8 kwietnia 1911, St Paul, Minnesota, USA – zm. 8 stycznia 1997, Berkeley, Kalifornia), amerykański biochemik, który otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1961 roku za odkrycie chemicznych ścieżek fotosyntezy.

Calvin był synem rodziców imigrantów. Jego ojciec pochodził z Kalwarii na Litwie, więc władze imigracyjne na Ellis Island zmieniły mu imię na Calvin; jego matka pochodziła z rosyjskiej Gruzji. Wkrótce po jego narodzinach rodzina przeniosła się do Detroit w stanie Michigan, gdzie Calvin wcześnie przejawiał zainteresowanie naukami ścisłymi, zwłaszcza chemią i fizyką. W 1927 r. otrzymał pełne stypendium w Michigan College of Mining and Technology (obecnie Michigan Technological University) w Houghton, gdzie był pierwszym studentem chemii w tej szkole. Niewiele kursów chemii było oferowanych, więc zapisał się na mineralogię, geologię, paleontologię i kursy inżynierii lądowej, z których wszystkie okazały się przydatne w jego późniejszych interdyscyplinarnych badaniach naukowych. Po drugim roku studiów przerwał naukę na rok, dorabiając jako analityk w fabryce mosiądzu.

Calvin uzyskał tytuł licencjata w 1931 roku, a następnie uczęszczał na Uniwersytet Minnesoty w Minneapolis, gdzie w 1935 roku uzyskał tytuł doktora dzięki rozprawie na temat powinowactwa elektronowego atomów halogenu. Dzięki stypendium Fundacji Rockefellera badał katalizę koordynacyjną, aktywację wodoru cząsteczkowego i metaloporfiryny (związki porfiryn i metali) na Uniwersytecie w Manchesterze w Anglii pod kierunkiem Michaela Polanyi’ego, który wprowadził go w podejście interdyscyplinarne. W 1937 r. Calvin został zatrudniony jako instruktor na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley. (Był pierwszym od 1912 roku chemikiem wykształconym w innym miejscu, który został zatrudniony w tej szkole). Piął się po szczeblach kariery, aby zostać dyrektorem (1946) grupy chemii bioorganicznej w szkolnym Lawrence Radiation Laboratory (obecnie Lawrence Livermore National Laboratory), dyrektorem Laboratorium Biodynamiki Chemicznej (1963), zastępcą dyrektora Lawrence Livermore (1967) i University Professor of Chemistry (1971).

W Berkeley, Calvin kontynuował pracę nad aktywacją wodoru i rozpoczął pracę nad kolorem związków organicznych, co doprowadziło go do badania struktury elektronicznej cząsteczek organicznych. Na początku lat 40. pracował nad genetyką molekularną, proponując, że wiązanie wodorowe jest zaangażowane w układanie zasad kwasów nukleinowych w chromosomach. W czasie II wojny światowej pracował nad kompleksami kobaltu, które odwracalnie łączą się z tlenem, w celu wytworzenia aparatury generującej tlen dla okrętów podwodnych i niszczycieli. W Projekcie Manhattan wykorzystał chelatowanie i ekstrakcję rozpuszczalnikową do wyizolowania i oczyszczenia plutonu z innych produktów rozszczepienia uranu, który został napromieniowany. Choć nie zdążył opracować jej na czas, by wykorzystać ją w czasie wojny, jego technika była później wykorzystywana do separacji laboratoryjnych.

Zdobądź subskrypcję Britannica Premium i uzyskaj dostęp do ekskluzywnych treści. Subscribe Now

W 1942 roku Calvin poślubił Genevieve Jemtegaard, a jego drużbą był późniejszy laureat Nagrody Nobla w dziedzinie chemii Glenn T. Seaborg. Małżonkowie współpracowali nad interdyscyplinarnym projektem mającym na celu zbadanie czynników chemicznych w systemie grup krwi Rh. Genevieve była kuratorem sądowym dla nieletnich, ale według autobiografii Calvina „spędziła dużo czasu w laboratorium, pracując z materiałem antygenowym”. Było to jej pierwsze doświadczenie w laboratorium chemicznym, ale w żadnym wypadku nie ostatnie”. Razem pomogli ustalić strukturę jednego z antygenów Rh, który nazwali elinin na cześć swojej córki Elin. Po embargo na ropę naftową po wojnie arabsko-izraelskiej 1973, szukali odpowiednich roślin, np. rodzaju Euphorbia, do konwersji energii słonecznej do węglowodorów na paliwo, ale projekt nie był ekonomicznie wykonalny.

W 1946 Calvin rozpoczął swoją nagrodzoną Noblem pracę nad fotosyntezą. Po dodaniu dwutlenku węgla ze śladowymi ilościami radioaktywnego węgla-14 do oświetlonej zawiesiny jednokomórkowej zielonej algi Chlorella pyrenoidosa, zatrzymał wzrost algi na różnych etapach i użył chromatografii papierowej do wyizolowania i zidentyfikowania śladowych ilości związków radioaktywnych. Dzięki temu udało mu się zidentyfikować większość reakcji chemicznych zachodzących w pośrednich etapach fotosyntezy – procesu, w którym dwutlenek węgla jest przekształcany w węglowodany. Odkrył „cykl Calvina”, w którym „ciemne” reakcje fotosyntezy są napędzane przez związki wytwarzane w „jasnych” reakcjach, które zachodzą po absorpcji światła przez chlorofil, dając tlen. Wykorzystując techniki znakowania izotopowego, prześledził drogę tlenu w fotosyntezie. Było to pierwsze zastosowanie znacznika węgla-14 do wyjaśnienia szlaku chemicznego.

Cykl Calvina
Cykl Calvina

Ścieżka wiązania i redukcji dwutlenku węgla w fotosyntezie, cykl Calvina. Schemat przedstawia jeden pełny obrót cyklu, z produkcją netto jednej cząsteczki gliceraldehydu-3-fosforanu (Gal3P). Ten trójwęglowy fosforan cukrowy zazwyczaj jest przekształcany w sacharozę lub skrobię.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Badania Calvina obejmowały również pracę nad elektronicznym, fotoelektronicznym i fotochemicznym zachowaniem porfiryn; ewolucję chemiczną i geochemię organiczną, w tym organiczne składniki skał księżycowych dla U.S. National Aeronautics and Space Administration (NASA); reakcje wolnorodnikowe; wpływ deuteru („ciężki wodór”) na reakcje biochemiczne; chemiczna i wirusowa kancerogeneza; sztuczna fotosynteza („syntetyczne chloroplasty”); chemia promieniowania; biochemia uczenia się; chemia mózgu; filozofia nauki; i procesy prowadzące do powstania życia.

Calvin był autorem ponad 600 artykułów i 7 książek, a także odbiorcą kilku honorowych tytułów od amerykańskich i zagranicznych uniwersytetów. Jego liczne nagrody obejmowały Priestley Medal (1978), najwyższe odznaczenie Amerykańskiego Towarzystwa Chemicznego, oraz U.S. National Medal of Science (1989), najwyższe amerykańskie cywilne odznaczenie naukowe.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.