Melvin calvin

Melvin Ellis Calvin (8 de abril de 1911 - 8 de enero de 1997) fue un bioquímico estadounidense conocido por descubrir el ciclo de Calvin junto con Andrew Benson y James Bassham, por el que recibió el Premio Nobel en 1961. Premio en Química. Pasó la mayor parte de su carrera de cinco décadas en la Universidad de California, Berkeley.

Vida temprana y educación

Melvin Calvin nació en St. Paul, Minnesota, hijo de Elias Calvin y Rose Herwitz, inmigrantes judíos del Imperio Ruso (ahora conocido como Lituania y Georgia).

A una edad temprana, la familia de Melvin Calvin se mudó a Detroit, MI, donde sus padres tenían una tienda de comestibles para ganarse la vida. A menudo se encontraba a Melvin Calvin explorando su curiosidad mirando todos los productos que componían sus estantes. Algo que reconoció rápidamente es la importancia de la química para los productos cotidianos y nuestra vida diaria.

Después de graduarse de Central High School en 1928, pasó a estudiar en la Facultad de Minería y Tecnología de Michigan (ahora conocida como Universidad Tecnológica de Michigan), donde recibió la primera Licenciatura en Ciencias en Química de la escuela. Luego obtuvo su doctorado. en la Universidad de Minnesota en 1935. Mientras estaba bajo la tutoría de George Glocker, estudió y escribió su tesis sobre la afinidad electrónica de los halógenos. Fue invitado a unirse al laboratorio de Michael Polanyi como estudiante de posdoctorado en la Universidad de Manchester. Los dos años que pasó en el laboratorio se centraron en estudiar la estructura y el comportamiento de moléculas orgánicas. En 1942 se casó con Marie Genevieve Jemtegaard y tuvieron tres hijas, Elin, Sowie y Karole, y un hijo, Noel.

Carrera

En una visita a la Universidad de Manchester, Joel Hildebrand, director del Laboratorio de Radiación de la UC, invitó a Calvin a unirse al cuerpo docente de la Universidad de California, Berkeley. Esto lo convirtió en el primer graduado fuera de Berkeley contratado por el departamento de química en más de 25 años. Invitó a Calvin a impulsar la investigación del carbono radiactivo porque "ahora era el momento". La investigación original de Calvin en UC Berkeley se basó en los descubrimientos de Martin Kamen y Sam Ruben en el carbono 14 radiactivo de larga vida en 1940.

En 1947, fue ascendido a profesor de Química y director del grupo de Química Bioorgánica en el Laboratorio de Radiación Lawrence. El equipo que formó incluía: Andrew Benson, James A. Bassham y varios otros. A Andrew Benson se le encomendó la tarea de montar el laboratorio de fotosíntesis. El propósito de este laboratorio fue descubrir el camino de la fijación de carbono a través del proceso de fotosíntesis. El mayor impacto de la investigación fue descubrir la forma en que la energía luminosa se convierte en energía química. Utilizando el isótopo de carbono 14 como trazador, Calvin, Andrew Benson y James Bassham trazaron la ruta completa que recorre el carbono a través de una planta durante la fotosíntesis, desde su absorción como dióxido de carbono atmosférico hasta su conversión en carbohidratos y otros compuestos orgánicos. El proceso es parte del ciclo de la fotosíntesis. Se le dio el nombre de Ciclo Calvin-Benson-Bassham, llamado así por el trabajo de Melvin Calvin, Andrew Benson y James Bassham. Hubo muchas personas que contribuyeron a este descubrimiento, pero finalmente Melvin Calvin lideró la carga (ver más abajo).

En 1963, Calvin recibió el título adicional de Profesor de Biología Molecular. Fue fundador y director del Laboratorio de Biodinámica Química, conocido como "Roundhouse", y simultáneamente director asociado del Laboratorio de Radiación de Berkeley, donde llevó a cabo gran parte de su investigación hasta su jubilación en 1980. En sus últimos años de investigación activa, Estudió el uso de plantas productoras de petróleo como fuentes de energía renovables. También pasó muchos años probando la evolución química de la vida y escribió un libro sobre el tema que se publicó en 1969.

La fundación del laboratorio Melvin Calvin

El laboratorio circular conocido como "Roundhouse" fue diseñado para facilitar la colaboración entre estudiantes y científicos visitantes en el laboratorio de Calvin. Se creó porque Calvin tenía una curiosidad insaciable que lo llevó a conocer bien muchos campos y reconocer los beneficios de la colaboración interdisciplinaria. La discusión científica abierta fue una gran parte del debate científico de sus estudiantes. vida cotidiana y quería crear un espacio comunitario donde se reunieran todo tipo de mentes y conocimientos. Para ayudar a facilitar esto en Roundhouse, trajo estudiantes de posdoctorado y científicos invitados de todo el mundo.

La comunidad que Calvin creó dentro de la casa circular fue una en la que los estudiantes y miembros del personal sintieron que realmente podían alcanzar su potencial. Calvin se hizo conocido por sus habilidades de gestión, que muchos medios científicos creativos siguen el modelo de hoy. Era conocido como el Sr. Fotosíntesis, pero eso ni siquiera comienza a describir cómo sus habilidades organizativas y de gestión revolucionaron a la comunidad científica en todos los frentes.

Descubrimiento del ciclo de Calvin

El descubrimiento del ciclo de Calvin comenzaría basándose en la investigación realizada por Sam Ruben y Martin Kamen después de que su trabajo sobre el isótopo de carbono 14 llegara a su fin tras la muerte accidental de Rebun en el laboratorio y Kamen se encontrara en problemas por violaciones de seguridad con el FBI y el Departamento de Estado. A pesar de esto, Ernest Lawrence, el director del Laboratorio de Radiación, estaba orgulloso del trabajo que habían realizado y quería que la investigación avanzara, por lo que, junto con Wendell Latimer, el Decano de Química e Ingeniería Química, reclutó a Calvin en 1945.

El enfoque original del laboratorio estaba en las aplicaciones del carbono-14 en medicina y la síntesis de aminoácidos radiomarcados y metabolitos biológicos para la investigación médica. Calvin comenzó a establecer el laboratorio reclutando químicos destacados en laboratorios de todo el país. Luego reclutó a Andrew Benson, que había trabajado anteriormente con Ruben y Kamen en la fotosíntesis y C-14, para dirigir ese aspecto del laboratorio.

La teoría predominante sobre la producción de azúcares y otros compuestos de carbono reducido era que se consideraban una reacción “ligera”. Esta teoría aún no había sido refutada. Benson comenzó su investigación continuando su trabajo anterior con el aislamiento del producto de la fijación del CO₂ oscuro y luego cristalizaría el ácido succínico radiactivo. Esto se combinó con exponer las algas a la luz sin CO₂ y luego transferirlas inmediatamente a un matraz oscuro que contenía CO₂ y observar que la sacarosa radiactiva todavía se formaba al mismo ritmo. ya que cuando se permitió que la fotosíntesis se realizara con luz pura dio evidencia definitiva de que había una reducción no fotoquímica de CO₂.

Sin embargo, había un problema: ahora necesitaban determinar el primer producto de la fijación del CO₂. Para hacer esto, comenzaron a utilizar técnicas de cromatografía en papel en las que W.A Stepka fue pionera. Esto les permitió determinar que el primer producto de la fijación del CO₂ fue el ácido fosfoglicérico de 3 carbonos (PGA). Un producto conocido desde hace mucho tiempo de la fermentación de la glucosa según la reacción descrita años antes por Ruben y Kamen.

Después de este descubrimiento, el laboratorio competidor de Calvin en la Universidad de Chicago no pudo confirmar el descubrimiento y, por lo tanto, creó un fuerte ataque a la literatura de Calvin. Esto llevó a un simposio patrocinado por la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia para determinar qué laboratorio era el correcto. Aunque encontraron resistencia en la conferencia, Calvin y Benson pudieron convencer a la audiencia de su posición y el ataque fue desestimado.

Después de esta primera identificación, los miembros restantes de la secuencia glicolítica, excepto dos, pudieron identificarse en función de su comportamiento químico. Los dos componentes desconocidos eran azúcares. Benson, después de notar su separación en los cromatogramas en papel y examinar sus reactividades, se dio cuenta de que eran cetosas. Gracias a la colaboración de James A. Bassham los compuestos pudieron someterse a degradación del periodato. La identificación de un 14% de actividad en el carbono carbonilo de uno de los azúcares hizo que Bassham centrara su atención en los azúcares de siete carbonos. Sin embargo, a pesar de varias pruebas más, Bassham no pudo determinar las identidades de estos dos azúcares.

Experimentos posteriores demostraron que restringiendo la absorción de CO₂ se podía aumentar el nivel de ribulosa bisfosfato. Esto era una indicación de que era la molécula aceptora de CO₂. Aunque el mecanismo para esto no fue inmediatamente obvio, Calvin pudo determinar uno más tarde llamado el nuevo mecanismo de carboxilación que conduciría a la finalización de la serie en 1958.

Servicio público

A lo largo de su vida, Calvino actuó como servidor público en muchas capacidades diferentes. Se desempeñó como presidente de la Sociedad Estadounidense de Química, la Sociedad Estadounidense de Fisiología Vegetal y la División del Pacífico de la Asociación Estadounidense para el Avance de la Ciencia. Junto con todo esto, también se desempeñó como presidente del Comité de Ciencia y Políticas Públicas de la Academia Nacional de Ciencias.

Una de las principales contribuciones que tuvo como servidor público fue su trabajo con la NASA. En colaboración con la NASA, ayudó en la creación de planes para proteger la Luna contra la contaminación biológica de la Tierra y la Tierra de la contaminación de la Luna durante las misiones Apolo. Además de ayudar a desarrollar estrategias sobre la mejor manera de recuperar muestras lunares y buscar vida biológica en otros planetas.

Junto con estas capacidades de servicio, también trabajó como servidor público para el gobierno de los Estados Unidos. Se desempeñó como miembro del Comité Asesor Científico del Presidente de 1963 a 1966 y formó parte del máximo órgano asesor del Departamento de Energía, el Consejo Asesor de Investigación Energética.

Finalmente, formó parte de muchos comités internacionales y para muchas organizaciones internacionales, incluida la Comisión Conjunta sobre Radiactividad Aplicada de la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada, el Comité Estadounidense de la Unión Internacional de Bioquímica y la Comisión de Biofísica Molecular de la Organización Internacional de Biofísica Pura y Aplicada

Controversia

En su historia televisiva de Botánica de 2011 para la BBC, Timothy Walker, director del Jardín Botánico de la Universidad de Oxford, criticó el trato que Calvino dio a Andrew Benson, afirmando que Calvin se había llevado el crédito por el trabajo de Benson. trabajo después de despedirlo, y no había mencionado el papel de Benson al escribir su autobiografía décadas después. El propio Benson también mencionó haber sido despedido por Calvin y se ha quejado de no ser mencionado en su autobiografía.

Honores y legado

1954 - Elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos

1955 - Premio del Centenario

1958 - Elegido miembro extranjero de la Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos

1958 - Elegido miembro de la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias

1959 - Elegido miembro de la Academia Alemana de Ciencias Leopoldina

1960 - Elegido miembro de la Sociedad Filosófica Estadounidense

1961 - Melvin Calvin recibió el Premio Nobel de Química “por su investigación sobre la asimilación del dióxido de carbono en las plantas”

1964 - Galardonado con la Medalla Davy de la Royal Society

1971 - Doctorado Honorario en Derecho (LL.D.) de Whittier College

1978 - Medalla Priestley de la Sociedad Química Estadounidense

Calvin apareció en el volumen de 2011 de la colección de sellos postales estadounidenses de American Scientists, junto con Asa Gray, Maria Goeppert-Mayer y Severo Ochoa. Este fue el tercer volumen de la serie, los dos primeros se publicaron en 2005 y 2008.

Calvin was awarded 13 other honorary degrees.

Publicaciones