Scientifique et politicien
Calvin
réussit à clarifier un mécanisme cyclique
complexe grâce aux méthodes d'analyse chromatologique
récemment découvertes et au procédé
de marquage de molécules organiques par le carbone 14. Sans
entrer dans les détails, on peut deviner les
difficultés que Calvin eut à surmonter, et la
perspicacité dont il dut faire preuve pour établir le
mécanisme du cycle de la photosynthèse.
Biographie
Né
le 8 avril 1911 à Saint-Paul, dans le Minnesota, Melvin Calvin
a fait ses études au Michigan College of Mining and
Technology, à Houghton, et a soutenu son Ph. D. en 1935. Il
s'intéresse à la catalyse des composés de
coordination, et plus particulièrement aux
métallo-porphyrines, dont les molécules
possèdent un atome métallique central sur lequel sont
coordonnés des atomes d'azote à la façon des
structures de l'hémoglobine et de la chlorophylle. C'est
à Manchester qu'il apprend à utiliser les
méthodes chimico-physiques, photoélectriques et
photochimiques.
De
retour aux Etats-Unis, il se tourne vers l'étude
théorique des structures des molécules organiques.
L'étude de ces structures et de la catalyse l'amène
à se pencher sur les problèmes posés par la
photosynthèse, d'autant plus que la chimie dispose du nouveau
marqueur qu ’ est, à cette époque,
le carbone 14, et que la chromatographie est d'un grand secours pour
l'étude de composés biochimiques. Il est
nommé professeur en 1947 à l'Université de
Berkeley. C'est l’élucidation du cycle biochimique
de la photosynthèse qui rend Calvin célèbre.
Il décède le 8 janvier 1997 des suites
d’une longue maladie
Tous
les biochimistes travaillant sur le sujet se demandaient quelle
était la première substance formée dans les
plantes une fois qu'elles avaient absorbé le CO2
atmosphérique. Diverses hypothèses étaient
avancées. Calvin fut le premier à démontrer
que l'étape suivant l'absorption du CO2
n’était pas sa réduction. Il montra au
contraire qu'il s'agissait de la fixation du gaz carbonique sur un
accepteur (un sucre activé, le ribulose diphosphate)pour
former un composé instable qui se détruit en donnant
de l'acide phosphoglycérique (APG).
Ses
travaux ont ainsi renouvelé les connaissances que l'on avait
de la photosynthèse, et ont permis à ceux qui l'ont
suivi de nous en faire comprendre le mécanisme intime. Amold
et Emerson, en particulier, ont mis en évidence deux phases
successives : la phase lumineuse, au cours de laquelle se fait la
captation de l'énergie solaire par la chlorophylle; et la
phase sombre, bien plus longue,
Réalisez bien l’importance de
ce cycle de Calvin:
C’est
par lui que le carbone minéral sous forme de CO2, un
déchet du métabolisme animal, est transformé
en carbone organique grâce à
l’énergie du soleil, captée par le pigment
chlorophillien . Ce sont donc les plantes qui
permettent à la vie animale de se développer, car
aucun animal n’est capable de réaliser cette
transformation. Cela, malgré que le carbone organique lui soit
absolument indispensable pour construire ses propres
molécules. A la base de la nourriture de tout animal et de
tout homme, il y a toujours une plante, sacrifiée pour la
cause.
Le
dégagement de l'oxygène et l'absorption du dioxyde de
carbone peuvent être mesurés grâce
à des montages où l'on utilise des plantes
aquatiques, car elles se prêtent mieux à ces
expériences. Ainsi Calvin fit ses recherches sur une algue
verte microscopique, la Chlorella pyrenoidosa.
Le saviez vous ?
Calvin
reçu le prix Nobel en 1961 pour ses travaux.
Il
fut également le conseiller de deux présidents des
Etats-Unis
On
estime aujourd'hui que les végétaux terrestres fixent
chaque année 20 milliards de tonnes de carbone à
partir du CO2 atmosphérique, et que, dans le milieu aquatique,
les algues en fixent annuellement 15 milliards. Les
végétaux réalisent ainsi un énorme
captage d'énergie extraterrestre, et enrichissent le capital
énergétique indispensable à notre
planète.
Oeuvres
- Isotopic Carbon (1949).
- The Path of Carbon in Photosynthesis (1957)
- The Photosynthesis of Carbon Compounds (1962)
- Chemical Evolution (1969)
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