CALVIN, Melvin (1911 – 8 Ocak 1997, Berkeley, Kaliforniya)
ABDTi biyokimyacı. Fotosentez olayındaki kimyasal tepkimeleri açıklayarak, bitkilerin yaşamında temel rol oynayan kimyasal süreçlerin anlaşılmasına ışık tutmuştur.
8 Nisan 1911’de Minnesota Eyaleti’nin St. Paul kentinde doğdu. 1931’de Michigan Madencilik ve Teknoloji Okulu’ndan diplomasını, 935’te Minnesoto Universitesi’nden doktora derecesini aldıktan sonra Ingiltere’ye giderek iki yıl kadar Manchester Üniversitesi’nin kimya bölümünde çalıştı. 1937’de ABD’ye dönerek Berkeley’deki California Üniversitesi’nin kimya bölümünde öğretim üyesi olarak göreve başladı, 1947’de de profesörlüğe yükseltildi. Öğretim görevinin yanı sıra, 1946-1980 arasında aynı üniversiteye bağlı Lawrence Radyasyon Laboratuvarı’nda biyodinamik kimya bölümünün yöneticiliğini yürüten Calvin, ABD Ulusal Bilimler Akademisi’ne ve Londra’daki Royal Society’ye üye seçilmiş, özellikle fotosenteze ilişkin çalışmaları pek çok ulusal ödül dışında 1961’de Nobel Kimya Ödülü ve 1964’te Royal Society’nin Davy madalyasıyla ödüllendirilmiştir.
Yeşil bitkilerde yaşamın temel süreci olan fotosentez olayı, ışık enerjisi, karbon dioksit ve suyun karbonhidratlara dönüşmesiyle sonuçlanan bir dizi kimyasal tepkimeye dayanır. Bu süreçte, başlangıç ürünü olan karbon dıoksitten son ürün olan glikoza dek uzanan tepkime zincirindeki ara basamakların saptanmasında en büyük pay, California Üniversitesi’nde Calvin’in başkanlığında çalışan bir araştırma grubunundur. incelemelerini yeşil tatlısu yosunlarından Cblorella üzerinde sürdüren Calvin, tepkime zincirinin belli bir yerinde tepkimenin gelişmesini durdurarak ara bileşikleri tanımlayabileceğini ve karbon dioksitteki karbon atomunun yerini işaretleyerek dönüşüm basamaklarım izleyebileceğini düşündü. Karbonun radyoaktif izotopu olan ve kendiliğinden ışın yayan karbon 14’ün yeri Geiger sayacıyla belirle-nebildiğinden, böyle bir araştırmada en uygun yöntem 14C kullanmaktı. Nitekim Calvin ve arkadaşları, radyoaktif karbon dioksit emmiş hücre özütlerini kâğıt kromatografisiyle inceleyerek, radyoaktif karbonlu glikoza varıncaya dek hangi ara bileşiklerin oluştuğunu gözlemlemeyi başarmışlardı. Aldıkları sonuca göre, radyoaktif CO2 ile birkaç saniye birlikte tutulan Chlorella hücreleri, radyoaktif karbonun tümünü üç karbonlu bir bileşik olan fosfogliserik aside dönüştürüyordu. Bu asidin ise, glikozun oksijensiz ortamda mayalanarak ayrışmasıyla oluştuğu 18. yy’dan beri biliniyordu. Calvin, bu bilginin ışığında, “karbon çevrimi” diye adlandırılan bu tepkimeler dizisinin birbirini izleyen üç temel tepkimeden oluştuğunu açıkladı. İlk tepkime, beş karbonlu bir bileşikle birleşen CO2’nin çabuk parçalanan altı karbonlu bir ara bileşik yapmasıyla başlıyor ve sonradan bu ara bileşik üç karbonlu iki bileşiğe (fosfogliserik aside) ayrılıyordu. Bu fosfogliserik asidin basit yapılı bir şeker bileşiğine dönüştüğü ikinci grup tepkimeden sonra, bu basit şeker de üçüncü bir tepkimeyle fotosentezin son ürünlerinden biri olan glikoza dönüşüyordu. Bu son tepkimede glikoza dönüşmeyen basit şekerin bir bölümü ise beş karbonlu bir bileşik oluşturarak ve CO2 ile birleşerek karbon çevrimini yeniden başlatıyordu. Böylece, doğrudan ışık enerjisine gereksinim duymayan bu tepkimeler grubunu fotosentezin “karanlık dönemi” diye adlandıran Calvin’in araştırmalarıyla, bitkilerin ışıksız ortamda da fotosentez yapabileceği kanıtlanmıştı.
Bu çalışmasıyla 1961 Nobel Kimya Odülü’nü alan Calvin, 1962’den sonra fotosentezin ikinci temel tepkimeler grubunu, bitkilerin ışık enerjisi ile suyu kullanarak oksijen oluşturduğu “aydınlık dönem”i incelemeye başladı. Bitkilerde ışık enerjisinin kimyasal enerjiye dönüştürülmesinden klorofilin sorumlu olduğunu ve bu süreçte ışığın klorofildeki elektronların enerji düzeyini yükselterek atom çekirdeği çevresindeki yörüngelerini değiştirmeye zorladığını öne süren Calvin’in bu savı yaygın olarak benimsendi. Bu sava göre, moleküller arasındaki elektron aktarımı yeni kimyasal tepkimeleri başlatır; böylece oluşan kimyasal bileşikler enerjilerini birbirine aktararak aydınlık dönemin sonunda oksijen ve yüksek yapılı fosfat bileşiklerinden kimyasal enerji üretilir, bitkiler de karanlık dönemdeki tepkimelerde bu enerjiden yararlanır.
Fotosentezin karanlık ve aydınlık dönemlerindeki bilinmeyenlere ışık tutan Calvin’in çalışmaları, yeryüzünde yaşamın başlangıcını ve canlıların evrimini açıklayacak varsayımlar için önemli bir başlangıçtır.
• YAPITLAR (başlıca): The Theory of Organic Chemistry, 1941, (“Organik Kimya Kuramı”); Isotopic Carbon, 1919, (“Karbon izotopu”); The Chemistry of Metal Chelate Compounds, 1952, (“Metal Kelat Bileşikleri Kimyası”); The Path of Carbon in Photosynthesis, 1957, (“Fotosentezde Karbonun izlediği Yol”); Chemical Evolution, 1961, (“Kimyasal Evrim”); The Photosynthesis of Carbon Compounds, 1962, (“Karbon Bileşiklerinin Fotosentezi”).
Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi