Melvinas E. Calvinas (1911–1997) — Kalvino ciklo atradėjas ir Nobelio laureatas
Melvinas E. Calvinas — Kalvino ciklo atradėjas, Nobelio chemijos premijos laureatas; jo anglies-14 tyrimai atskleidė fotosintezės anglies kelią ir pakeitė biochemijos mokslą.
Melvinas Ellisas Calvinas (1911 m. balandžio 8 d. – 1997 m. sausio 8 d.) – amerikiečių chemikas, plačiai žinomas kaip Kalvino ciklo (taip pat vadinamo Kalvino–Bensono–Bašamo ciklu) atradėjas kartu su Endriu Bensonu ir Džeimsu Bašamu. Už šį darbą 1961 m. jam paskirta Nobelio chemijos premija. Didžiąją dalį savo penkis dešimtmečius trukusios karjeros Calvinas praleido Kalifornijos universitete Berklyje, kur vadovavo eksperimentinei grupei ir rengė studentus bei jaunesnius tyrėjus.
Kalvino ciklo atradimas ir metodai
Naudodami anglies-14 izotopą kaip žymeklį, Calvinas ir jo kolegos sudarė žemėlapį, kuriame pavaizduotas visas anglies kelias, kuriuo ji keliauja per augalą fotosintezės metu. Jis prasideda nuo anglies dioksido absorbavimo iš atmosferos ir baigiasi jos pavertimu angliavandeniais ir kitais organiniais junginiais.
Jų metodai apėmė trumpalaikį C-14 žymėjimą, greitąidėlinį mėginių surinkimą ir cheminę analizę, įskaitant popierinę chromatografiją bei autoradiografiją. Eksperimentuose dažnai naudotos vienaląstės dumblių kultūros (pvz., Chlorella), kurios leido greitai nustatyti susidarančius tarpininkus. Vienas iš svarbiausių atradimų buvo tai, kad pirmasis stabilus CO2 prisijungimo produktas augaluose yra 3-fosfogliceratas (3-PGA).
Ką parodė tyrimai
- Fotosintezės anglies fiksacija vyksta per seriją žingsnių: karboksilinimas (CO2 prijungimas), redukcija (anglies atomai sumažinami elektronais) ir regeneracija (starterinės molekulės atstatomos).
- Tyrimai išryškino centrinę fermento ribuliozės-1,5-bisfosfato karboksilazės/oksigenazės (RuBisCO) reikšmę CO2 fiksacijoje.
- Eksperimentai parodė, kaip saulės energija, per chlorofilą, skatina organinių junginių gamybą ir lemia anglies perskirstymą augale.
Nobelio premija ir publikacijos
Už nuoseklius eksperimentus ir aiškų anglies srauto per fotosintezę aprašymą Calvinas 1961 m. tapo Nobelio chemijos premijos laureatu; jis šiais metais buvo vienintelis laureatas. Savo gyvenimo apmąstymus ir mokslo kelią Calvinas aprašė autobiografijoje "Sekant šviesos pėdsakais: mokslinė odisėja", kurioje aptaria eksperimentinius sprendimus, tyrimų etapus ir bendradarbiavimą su kolegomis.
Vėlesnė veikla ir indėlis į mokslą
Šeštajame dešimtmetyje Calvinas buvo vienas pirmųjų Bendrųjų sistemų tyrimų draugijos narių, aktyviai domėjosi tarpdisciplininiais klausimais ir biologijos, chemijos bei fizikos sankirtomis. 1963 m. jam buvo suteiktas papildomas molekulinės biologijos profesoriaus vardas, o jo laboratorija tapo tarptautiniu centru, kuriame vystėsi augalų biochemijos ir fotosintezės tyrimai.
Paveldas ir reikšmė
Calvino darbai turėjo ir turi ilgalaikį poveikį biologijai, žemės ūkiui ir klimato mokslams. Kalvino ciklo aprašymas suteikė pagrindą suprasti augalų biomasės gamybą, efektyvumo skirtumus tarp augalų grupių ir galimas kryptis biotechnologijai – pavyzdžiui, bandymams pagerinti CO2 fiksaciją arba optimizuoti fotosintezę dirbtinėms sistemoms.
Apibendrinant: Melvinas E. Calvinas prisidėjo prie vieno svarbiausių biologinės chemijos atradimų – aiškiai išdėstė anglies kelią fotosintezėje, sukūrė eksperimentinius metodus, kurie tapo pavyzdžiu kitų tyrėjų darbui, ir savo indėliu padėjo atverti kelią tolesniems fotosintezės ir augalų biochemijos tyrimams.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas buvo Melvinas Ellisas Kalvinas?
A: Melvinas Ellisas Kalvinas buvo amerikiečių chemikas, kartu su Endriu Bensonu ir Džeimsu Bašamu atradęs Kalvino ciklą ir už šį darbą 1961 m. apdovanotas Nobelio chemijos premija.
K: Kur Kalvinas praleido didžiąją savo karjeros dalį?
A: Didžiąją dalį savo penkis dešimtmečius trukusios karjeros Calvinas praleido Kalifornijos universitete Berklyje.
K: Ką Kalvinas ir jo kolegos pasiekė naudodami anglies-14 izotopą?
A.: Naudodami anglies-14 izotopą kaip žymeklį, Calvinas ir jo kolegos nubraižė visą kelią, kuriuo anglis keliauja per augalą fotosintezės metu, ir parodė, kad saulės šviesa veikia augalo chlorofilą ir skatina organinių junginių gamybą.
K: Kas yra Kalvino ciklas ir kas jį atrado?
A: Kalvino ciklas - tai procesas, kurio metu augalai anglies dioksidą paverčia angliavandeniais ir kitais organiniais junginiais. Jį atrado Melvinas Ellisas Kalvinas, Endriu Bensonas ir Džeimsas Bašamas.
K: Kokį titulą, be chemiko karjeros, turėjo Calvinas?
A: 1963 m. Calvinui buvo suteiktas papildomas molekulinės biologijos profesoriaus vardas.
K: Ar Kalvinas Nobelio chemijos premiją dalijosi su kuo nors kitu?
A: Ne, Calvinas buvo vienintelis 1961 m. Nobelio chemijos premijos laureatas.
K: Ar Kalvinas parašė autobiografiją?
A: Taip, praėjus trims dešimtmečiams po Nobelio premijos laimėjimo, Kalvinas parašė autobiografiją "Šviesos pėdsakais: mokslinė odisėja".
Ieškoti