CHIMICO SVEDESE
1884-1971
Theodor Svedberg era un chimico fisico il cui lavoro ha influenzato in modo significativo lo sviluppo della biochimica nel ventesimo secolo. È nato a Flerang, Valbo, in Svezia il 30 agosto 1884. Ha studiato alla Koping School e alla Orebro High School e ha conseguito BA, MS e Ph.D. lauree presso l’Università di Uppsala (quest’ultima nel 1908). I suoi hobby erano la pittura e la botanica. Ha scelto la chimica come lavoro della sua vita perché credeva che la chimica fosse un mezzo per una maggiore comprensione dei sistemi biologici. Svedberg ha trascorso tutta la sua vita professionale associato all’Università di Uppsala, prima come assistente presso l’Istituto di chimica nel 1905 e poi come professore di chimica fisica a partire dal 1912. Ha ricevuto numerosi premi internazionali, tra cui il Premio Nobel per la chimica nel 1926 Questo onore è stato assegnato per il suo lavoro rivoluzionario nella chimica e nella fisica di sistemi dispersi .
L’obiettivo principale di Svedberg come chimico fisico era il campo della chimica dei colloidi. I colloidi sono miscele di particelle molto piccole che quando disperse in solventi non si dissolvono, ma sono tenute in sospensione da varie azioni del solvente. Svedberg ei suoi collaboratori hanno studiato l’interazione delle sospensioni colloidali con la luce e i loro processi di sedimentazione. Questi studi hanno dimostrato che le leggi sui gas potrebbero essere applicate ai sistemi colloidali. Il dottorato di Svedberg tesi sulla diffusione delle particelle colloidali di platino ha suscitato una risposta da Albert Einstein, poiché supportava la teoria di Einstein riguardante il Moti browniani di particelle colloidali.
Uno studio più dettagliato della sedimentazione dei sistemi dispersi colloidali ha richiesto l’invenzione dell’ultracentrifuga da parte di Svedberg nel 1921. Questa centrifuga è simile in linea di principio a una normale centrifuga da laboratorio, tranne per il fatto che ruota a velocità angolari molto elevate per fornire forze centrifughe fino a 1,000,000 di volte la forza della gravità terrestre. Questa forza è in grado di far separare le particelle colloidali in bande di sedimentazione a distanze variabili dal centro della centrifuga in base alla dimensione delle particelle. Queste bande vengono osservate mentre la macchina è in funzione fotografandole, una tecnica chiamata fotografia di Schlieren. Il processo di sedimentazione delle dispersioni colloidali in queste condizioni è correlato sia alla forma che alla massa delle particelle. Soluzioni omogenee di molecole molto grandi come carboidrati, proteine, nucleotidi (come il DNA) e polimeri artificiali rispondono anche a forze elevate in base alla forma e alla massa molecolare.
Agli albori dei moderni studi biochimici, la struttura complessiva delle proteine non era ben compresa. C’erano due principali scuole di pensiero. Una teoria postulava che le proteine fossero agglomerati di piccole molecole (teoria di Svedberg, coerente con i suoi studi sui colloidi), e la seconda teoria era che le proteine sono molecole molto grandi. Nel 1921 Edwin Cohn dell’Università di Harvard, che aderiva alla teoria delle grandi molecole, sfidò Svedberg a sottoporre una proteina purificata all’ultracentrifuga. Se la proteina fosse composta da molecole più piccole, si separerebbe in un numero di frazioni con piccoli pesi molecolari. Se la proteina fosse composta da un solo tipo di molecola molto grande, l’ultracentrifuga mostrerebbe solo una frazione di peso molecolare molto elevato. Con sorpresa di Svedberg, l’esperimento ha dimostrato che c’era un solo tipo di molecola e che le proteine sono, in effetti, costituite da un unico tipo di molecola di grandi dimensioni. Questo è stato un risultato molto importante per la comprensione delle proteine e di altre grandi molecole.
Sebbene Svedberg sia ricordato per il suo importantissimo lavoro sui colloidi e sulla gomma artificiale, deve anche essere ricordato come uno scienziato disposto a testare rigorosamente la propria teoria e cambiare il suo punto di vista quando l’esperimento indicava una teoria contraria.