Tại sao phát hiện ra ti lạp thể lại có tên trong 100 phát hiện khoa học vĩ đại nhất?
Ti lạp thể là đơn vị siêu nhỏ cung cấp năng lượng cho mỗi tế bào. Một trong rất nhiều cấu trúc siêu nhỏ trôi nổi trong tế bào chất được gọi là tổ chức tế bào, ti lạp thể là một loại trong số đó. Nếu không kể đến nhân tế bào thì có thể nói ti lạp thể là thành phần quan trọng nhất của tế bào.

Một điều đáng ngạc nhiên là, ti lạp thể mang DNA độc lập, bạn sống nhờ chũng và chúng cũng sống nhờ cơ thể bạn. Tuy vậy, chúng lại là cơ thể sống hữu cơ riêng biệt, ti lạp thể đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong quá trình tìm hiểu về hoạt động của tế bào cũng như trên phương diện theo dõi nghiên cứu lịch sử và tiến hóa nhân loại. Năm 1898, phát hiện ti lạp thể đã đánh dấu một bước ngoặt lớn lao trong ngành vi sinh vật học.

Ti lạp thể được phát hiện như thế nào?

Năm 1665, Robert Hooke một người Anh, trong khi dùng kính hiểm vi để soi một mảnh lie đã phát hiện ra tế bào. Kính hiểm vi ra đời đã giúp cho các nhà khoa học nhận biết tế bào trong các tổ chức động thực vật khác. Tuy nhiên, hạn chế về kỹ thuật đã làm cho quá trình nghiên cứu của họ chậm lại. Kính hiểm vi càng phóng to thì càng khó có thể quan sát được những vùng nhỏ và chi tiết, hiện tượng này được gọi là “quang sai”. Năm 1841, khi kính hiển vi siêu sắc ra đời mới giải quyết được vấn đề khó khăn này.

Các mẫu mô phải nhuộm màu thì kính hiểm vi mới có thể nhìn thấy các tế bào đơn (và thành phần bên trong tế bào). Tuy nhiên, việc làm này thường làm chết tế bào và gây ảnh hưởng đến hoạt động quan sát bên trong. Năm 1871, Camino Gogli đã đưa ra một phương pháp nhiễm sắc mới có tên là quy trình “phản ứng đen”. Cuối cùng với phơng pháp này cũng tạo cơ hội cho các nhà khoa học quan sát được các hoạt động bên trong vách của tế bào. Năm 1781, Felice Fontant, viện trưởng của một tu viện đã lờ mờ nhìn thấy lõi bên trong củ vỏ tế bào. Sau này ông Robert Brown đã đặt tên cho nó là “nhân tế bào”. Trong khi nghiên cứu cây phong lan, Robert đã phát hiện ra hạt nhân chính là phần quan trọng của một tế bào sống. Năm 1891, Willhelm Waldeyer cũng đã phát hiện ra tế bào thần kinh.

Đến năm 1895, trong một vài nghiên cứu các nhà khoa học đã quan sát được tế bào phân chia qua kính hiểm vi và thấy rằng bên trong mỗi tế bào ấy bao gồm rất nhiều tổ chức nhỏ li ti (người ta gọi đó là cơ quan tế bào).

Một trong các nhà nghiên cứu ấy tên là Carl Benda, ông sinh năm 1857 ở miền nam nước Dức. Khi còn trẻ ông đã bị thế giới hiển vi lôi cuốn, ông tự xưng là nhà vi sinh vật học, sau này ông đã dấn thân vào sự nghiệp nghiên cứu về lĩnh vực hiển vi. Sự hăng say và lòng nhiệt huyết đã thôi thúc Carl Benda quyết định thử sức mình với nghiên cứu quan sát hoạt động bên trong tế bào sống.

Năm 1898, nghiên cứu của Carl Benda đã có một chút sáng tỏ, đó là tế bào chất (phần chất lỏng ở bên trong tế bào) không phải là một chất lỏng đơn giản đồng nhất, các tổ chức bên trong trôi nổi nhưng hoạt động của chúng không rõ ràng.

Trong khi làm một thí nghiệm vào năm 1898, Carl Benda đã có thể lấy ra hàng trăm vật thể nhỏ li ti trong nhân tế bào chất qua màng tế bào. Ông cho rằng chúng chắc hẳn là một vài trụ cột rất nhỏ có tác dụng duy trì hình dạng của tế bào, từ đó ông đặt tên cho nó là “ti lạp thể”, theo tiếng Hy Lạp nó có nghĩa là “xương xụn”. Cho dù ông hay các nhà khoa học khác thời đó cũng không chú ý nhiều đến ti lạp thể, họ đơn giản cho rằng chúng là thành phần tồn tại trong kết cấu của tế bào.

Đến năm 1910, các nhà khoa học mới có thể quan sát rõ hơn hoạt động củ tế bào qua màng tế bào. Rất nhiều nhà khoa học đã đoán rằng: ti lạp thể là bộ phận cung cấp năng lượng cho tế bào. Năm 1920, họ đã xác định ti lạp thể là nguồn cung cấp năn lượng, nó đã cung cấp cho trên 90% năng lượng cần thiết cho tế bào.

Năm 1963, các nhà khoa học đã phát hiện ra ti lạp thể có mang DNA độc lập (còn được gọi là mDNA). Đây là phát hiện đáng kinh ngạc và từ đó vai trò của ti lạp thể được nâng lên và ti lạp thể trở thành một phần quan trọng trong hoạt động sống của tế bào. Điều này có nghĩa là thực chất cơ thể chúng ta chỉ la quần thể hợp tác của một vài loại con trùng nhỏ mà thôi. Đã từ rất lâu, loại ti lạp thể siêu nhỏ này đã thỏa thuận với các tế bào lớn hơn để cung cấp năng lượng thay vì việc bảo bệ cơ thể. Tuy chúng di chuyển vào bên trong nhưng vẫn giữ DNA độc lập. Do đó, loại cột trụ siêu nhỏ này là duy nhất trong một cơ thể sống.

Phát hiện này cũng là một chủ đề rất quan trọng cho sự nghiệp nghiên cứu khoa học không ngừng của con người. Tất cả những kết quả trong phát hiện vĩ đại này đều bắt nguồn từ Carl Benda, thế nhưng lúc ấy ông đã không nhận ra được tầm quan trọng của nó.

schoolnet@