Кальвин что сделал в биологии

19.09.202218.09.2022 admin 0 Comments

Калвин, Мелвин

Мичиганский колледж горного дела и технологии

Ме́лвин Э́ллис Ка́лвин (англ. Melvin Ellis Calvin ; 8 апреля 1911, Сент-Пол, Миннесота, США — 8 января 1997, Беркли, Калифорния, США) — американский биохимик, член Национальной академии наук в Вашингтоне. Иностранный член Лондонского королевского общества, почётный член многих зарубежных академий наук и обществ. Лауреат Нобелевской премии.

Содержание

Биография

Родился в еврейской семье эмигрантов из России Розы Гервиц и портного Элиаса Калвина. Окончил Мичиганский колледж горного дела и технологии (1931). С 1937 года руководитель химического отдела, с 1947 года профессор Калифорнийского университета в Беркли.

Основные работы

С 1940-х годов работал над проблемой фотосинтеза; к 1957 году с помощью CO₂, меченного по углероду, выяснил химизм усвоения растениями CO₂ (восстановительный карбоновый цикл Калвина) при фотосинтезе.

Нобелевская премия

Сочинения

Ссылки

Полный список | (1901—1925) | (1926—1950) | (1951—1975) | (1976—2000) | (2001—2025)

Полезное

Смотреть что такое «Калвин, Мелвин» в других словарях:

Калвин Мелвин — Калвин, Мелвин Мелвин Калвин (англ. Melvin Ellis Calvin) (7 апреля 1911, Сент Пол, штат Миннесота, США 8 января 1997) американский биохимик, член Национальной академия наук в Вашингтоне. Иностранный член Лондонского королевского общества,… … Википедия

Калвин Мелвин — Кэлвин (Calvin) (р. 1911), американский биохимик. Открыл этапы биохимических превращений диоксида углерода при фотосинтезе (цикл Калвина). Нобелевская премия (1961). * * * КАЛВИН Мелвин КАЛВИН (Кэлвин) (Calvin) Мелвин (8 апреля 1911, Сан Паул, шт … Энциклопедический словарь

Калвин Мелвин — Калвин (Calvin) Мелвин (р. 7.4.1911, Сент Пол, штат Миннесота, США), американский биохимик, член Национальной АН в Вашингтоне. Окончил Мичиганский колледж горного дела и технологии (1931). С 1937 руководитель химического отдела, с 1947 профессор… … Большая советская энциклопедия

Мелвин Калвин — Калвин, Мелвин Мелвин Калвин (англ. Melvin Ellis Calvin) (7 апреля 1911, Сент Пол, штат Миннесота, США 8 января 1997) американский биохимик, член Национальной академия наук в Вашингтоне. Иностранный член Лондонского королевского общества,… … Википедия

Калвин М. — Калвин, Мелвин Мелвин Калвин (англ. Melvin Ellis Calvin) (7 апреля 1911, Сент Пол, штат Миннесота, США 8 января 1997) американский биохимик, член Национальной академия наук в Вашингтоне. Иностранный член Лондонского королевского общества,… … Википедия

Калвин — Калвин, Мелвин Мелвин Калвин Мелвин Эллис Калвин (англ. Melvin Ellis Calvin; 7 апреля 1911(19110407), Сент Пол, Ми … Википедия

КАЛВИН (Calvin) Мелвин — КАЛВИН (Кэлвин) (Calvin) Мелвин (р. 1911) американский биохимик. Открыл этапы биохимических превращений диоксида углерода при фотосинтезе (цикл Калвина). Нобелевская премия (1961) … Большой Энциклопедический словарь

КАЛВИН — (Calvin) Мелвин (1911 97), американский химик. Проводил эксперименты с использованием радиоактивного углерода 14 для маркирования диоксида углерода и отслеживания процесса превращения его растениями в глюкозу посредством ФОТОСИНТЕЗА. Ряд реакций … Научно-технический энциклопедический словарь

Калвин — (Calvin) Мелвин (р. 7.4.1911, Сент Пол, штат Миннесота, США), американский биохимик, член Национальной АН в Вашингтоне. Окончил Мичиганский колледж горного дела и технологии (1931). С 1937 руководитель химического отдела, с 1947 профессор … Большая советская энциклопедия

Калвин М. — КÁЛВИН, Кэлвин (Calvin) Мелвин (191197), амер. биохимик. Открыл этапы биохим. превращений диоксида углерода (CO2) при фотосинтезе (восстановит. карбоновый цикл К.). Ноб. пр. (1961) … Биографический словарь

Источник

Кальвин что сделал в биологии

Темновые реакции протекают в строме хлоропластов, не требуют света и контролируются ферментами. В результате этих реакций происходит восстановление диоксида углерода с использованием энергии (АТФ) и восстанавливающей способности (восстановленный НАДФ), произведенных в ходе световых реакций. Последовательность темновых реакций была определена в США Кальвином, Бенсоном и Бессемом в 1946—1953 годах. За эту работу в 1961 г. Кальвин был удостоен Нобелевской премии.

Схема, показывающая принцип устройства аппарата Кальвина типа «леденец на палочке». Он состоит из тонкого прозрачного сосуда, в котором выращивается культура одноклеточных водорослей. В экспериментах по определению пути, проходимому углеродом в процессе фотосинтеза, через суспензию водорослей продували диоксид углерода, содержащий радиоактивный углерод.

Опыты Кальвина

В своей работе Кальвин использовал изотоп углерода 14 С (период полураспада 5570 лет, см. приложение 1), который стал доступен для исследователей только в 1945 г.

Кроме того, Кальвин использовал бумажную хроматографию, которая в то время была относительно новым, но редко применяемым методом. Культуры одноклеточных зеленых водорослей Chlorella выращивали в популярном в настоящее время аппарате, по форме напоминающем леденец на палочке. Культуру хлореллы выдерживали с 14 С0₂ в течение различных промежутков времени, а затем быстро убивали, помещая в горячий метанол. Растворимые продукты фотосинтеза экстрагировали, концентрировали и разделяли при помощи двумерной бумажной хроматографии (рис. 7.16 и приложение 1). Цель данного эксперимента состояла в том, чтобы проследить маршрут, по которому меченый углерод через ряд промежуточных соединений включается в конечный продукт фотосинтеза.

Идентификация продуктов фотосинтеза в водорослях после короткого периода освещения в присутствии радиоактивного диоксида углерода |4С02. Для разделения продуктов используется бумажная хроматография. Расположение соединений на бумаге позволяет их идентифицировать. Присутствие синтезированных веществ на хроматограмме выявляли при помощи фотопленки. Она темнела там, где находились радиоактивные соединения.

Уже после 1 мин инкубации с 14 С0₂ синтезировались многие сахара и органические кислоты, в том числе аминокислоты. Используя краткосрочные выдержки (в течение 5 с и менее), Кальвину удалось идентифицировать первый продукт фотосинтеза — кислоту, содержащую 3 атома углерода (3С-кислота) — фосфоглицериновую (ФГ). В дальнейшем исследователь определил всю последовательность промежуточных соединений, в которые включается меченый углерод (стадии этого процесса будут рассмотрены ниже). С тех пор последовательность этих реакций носит название цикл Кальвина.

Источник

Нобелевские лауреаты: Мелвин Кальвин

Американский биохимик Мелвин Кальвин

Как сын эмигрантов из России заинтересовался составом продуктов питания и не оправдал прогнозов своего школьного учителя, а также что происходит на «темной» стороне фотосинтеза, рассказывает наш очередной выпуск рубрики «Как получить Нобелевку».

Мелвин Эллис Кальвин

Родился 8 апреля 1911 года, Сент-Пол, Миннесота, США

Умер 8 января 1997 года, Беркли, Калифорния, США

Нобелевская премия по химии 1961 года. Формулировка Нобелевского комитета: «За исследование усвоения двуокиси углерода растениями (for his research on the carbon dioxide assimilation in plants)».

Родители нашего героя были из будущего бывшего СССР. Отец был эмигрантом из Литвы, мать – из Грузии. Роза Хервиц и Элиас Кальвин приехали в США в поисках лучшей доли, ну а потом осели, переехали из Миннесоты в Мичиган, в Детройт, где и учился будущий нобелиат.

Пишут, что Мелвин с детства отличался любознательностью, а на выбор профессии повлиял семейный бизнес: в Детройте его родители держали продуктовую лавку. Естественно, мальчика интересовало, из чего состоят продукты питания. Именно так он решил стать химиком, а решив, поступил в Мичиганский колледж наук и технологии (ныне – Мичиганский технологический университет), где получил степень бакалавра в 1931 году. Удивительно, но он посрамил своего учителя физики, который из-за любви мальчика к скоропалительным и поспешным выводам без должного обоснования говорил, что его ученик никогда не станет ученым. Через четыре года в Миннесотском университете Кальвин получил PhD за диссертацию о сродстве к электрону брома и йода.

Затем последовала командировка в Европу, в Манчестер: помогла стипендия Рокфеллера. В Манчестере Кальвину повезло: он попал в руки замечательного физикохимика, математика, экономиста, философа науки, а главное, выдающегося учителя, венгра Майкла Поляни. Позже два его ученика, Кальвин и физик Юджин Вигнер, а также его собственный сын Джон Чарльз Поляни станут лауреатами Нобелевской премии по физике и по химии. Не зря в официальной биографии Кальвина Поляни именуется «интеллектуальным гигантом».

Источник

Калвин (Кэлвин)(Calvin) Мелвин

По возвращении в США (1937) Калвин был назначен преподавателем химии Калифорнийского ун-та в Беркли. Здесь он занимался исследованиями электронной природы окрашенных органич. соединений под руководством химика Гилберта Н. Льюиса. С 1941 по 1944 Калвин работал в Научно-исследовательском совете нац. обороны. 13 1944-45 принимал участие в Манхэттенском проекте. В 1945 вернулся в Беркли адъюнкт-профессором, а через два года стал полным профессором. С 1946 до 1980 Калвин руководил группой биоорганич. химии в радиац. лаборатории Лоуренса. В 1963 Калвин был назначен профессором молекулярной биологии Калифорнийского ун-та в Беркли, а через восемь лет Профессором химии. С 1960 по 1980 он работал заведующим лаборатории химич. биодинамики. Наряду с административной и научной деятельностью ученый принимает участие в работе многих национальных и междунар. комитетов, занимающихся проблемами мирного использования атомной энергии, науки, нац. политики, биокосмонавтики и др.

Он был членом делегации США на Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии. Его научные интересы лежали, главным образом, в области фотосинтеза. Он разработал метод получения чистого кислорода из атмосферы. Выяснил при помощи меченых атомов углерода химизм усвоения растениями углекислого газа при фотосинтезе, названный впоследствии циклом Калвина. Проследил путь кислорода в реакциях фотосинтеза. Обнаружив меченые атомы органич. веществ в метеоритах, предположил возможность существования жизни где-то еще в Солнечной системе. Среди трудов Калвина книги «Путь углерода в фотосинтезе» (1957) и «Фотосинтез углеродных соединений» (1961).

Источник

Цикл Кальвина

Восстановительный пентозофосфатный цикл, цикл Кальвина — серия биохимических реакций, осуществляемая при фотосинтезе растениями (в строме хлоропластов), цианобактериями, прохлорофитами и пурпурными бактериями, а также многими бактериями-хемосинтетиками, является наиболее распространённым из механизмов автотрофной фиксации CO₂.

Содержание

Стадии цикла

В цикл вовлекаются АТФ и НАДФ·Н, образованные в ЭТЦ фотосинтеза, углекислый газ и вода; основным продуктом являеся глицеральдегид-3-фосфат. Поскольку АТФ и НАДФ·Н могут образовываться в разных метаболических путях, цикл не следует рассматривать строго привязанным к световой фазе фотосинтеза.

Общий баланс реакций цикла можно представить уравнением:

Две молекулы глицеральдегид-3-фосфата используются для синтеза глюкозы.

Цикл состоит из трёх стадий: на первой под действием фермента рибулозобисфосфат-карбоксилаза/оксигеназа происходит присоединение CO₂ к рибулозо-1,5-дифосфату и расщепление полученной гексозы на две молекулы 3-фосфоглицериновой кислоты (3-ФГК). На второй 3-ФГК восстанавливается до глицеральдегид-3-фосфата (фосфоглицеральдегида, ФГА), часть молекул которого выходит из цикла для синтеза глюкозы, а другая часть используется в третьей стадии для регенерации рибулозо-1,5-дифосфата.

Карбоксилирование

Карбоксилирование рибулозо-1,5-бисфосфата (5-углеродное соединение) осуществляется рубиско в несколько стадий. На первой кетонная группа рибулозы восстанавливается до спиртовой, между 2 и 3 атомами углерода устанавливается двойная связь. Полученное соединение нестабильно и именно оно карбоксилируется с образованием 2-карбокси-3-кето-D-арабитол-1,5-бисфосфата. Его структурный аналог 2-карбокси-D-арабитол-1,5-бисфосфат ингибирует весь процесс. Новое, уже 6-углеродное соединение, также нестабильно и распадается на две молекулы 3-фосфоглицериновой кислоты (3-фосфоглицерат, 3-ФГА).

Восстановление

Восстановление 3-фосфоглицериновой кислоты (3-ФГА) происходит в две реакции.

Сначала каждая 3-ФГА с помощью 3-фосфоглицераткиназы и с затратой одной АТФ фосфорилируется, образуя 1,3-бисфосфоглицериновая кислота (глицерат-1,3-бисфосфат).

Затем под действием глицеральдегид-1,3-фосфатдегидрогеназы бисфосфоглицериновая кислота восстанавливается НАД(Ф)·H (у растений и цианобактерий; у пурпурных и зелёных бактерий восстановителем является НАД·H) параллельно с отщеплением одного остатка фосфорной кислоты. Образуется глицеральдегид-3-фосфат (фосфоглицеральдегид, ФГА, триозофосфат). Обе реакции обратимы.

Регенерация

На последней стадии 5 молекул глицеральдегид-3-фосфатов превращаются в три молекулы рибулозо-1,5-бисфосфата.

Вначале под действием трифосфат-изомеразы глицеральдегид-3-фосфат изомеризуется в дигидроксиацетон-фосфат. Фруктозабисфосфат-альдолаза объединяет их в фруктозо-6-фосфат с отщеплением остатка фосфорной кислоты. Затем следует ряд реакций перестройки углеродных скелетов и образуется рибулозо-5-фосфат. Он фосфорилируется фосфорибулокиназой и рибулозо-1,5-бисфосфат регенерируется.

Открытие

С 1940-х гг. Мелвин Калвин работал над проблемой фотосинтеза; к 1957 с помощью CO₂, меченного по углероду, выяснил химизм усвоения растениями CO₂ ( восстановительный карбоновый цикл Калвина ) при фотосинтезе. Нобелевская премия по химии (1961).

См. также

Литература