Tại sao phát hiện ra cấu tạo tế bào lại có tên trong 100 phát hiện khoa học vĩ đại nhất?


Albert Claude là nhà khoa học đầu tiên tìm ra con đường phân ly và nghiên cứu từng kết cấu bên trong của tế bào. Ông đã miêu tả các tổ chức, sự vận động và các bộ phận cấu tạo nên tế bào. Ông xứng đáng được tôn là người đặt nền móng cho ngành sinh học tế bào hiện đại.


Claude tuy chưa tốt nghiệp cấp 3 nhưng ông đã sử dụng kỹ thuật ly tâm và kính hiển vi điện tử để nghiên cứu về sự sống của các tế bào. Ông phát hiện trong tế bào có hơn 10 bộ phận cấu thành quan trọng, chứng minh chức năng của các cấu trúc khác của tế bào, đặt nền móng cho sự phát triển một lĩnh vực hoàn toàn mới - ngành sinh học tế bào.


Cấu tạo tế bào đã được phát hiện ra như thế nào?


Albert Claude thôi học từ cấp 3, sau khi bỏ học ông làm việc tại một nhà máy sản xuất bột. Trong thời gian chiến tranh thế giới thứ nhất, Claude đi lính trong quân đội Bỉ. Sau đó chính phủ Bỉ cho phép những quân nhân xuất ngũ đi học đại học, nhờ vậy ông đã được vào trường đại học và nghiên cứu y học. Tuy nhiên trường đại học ở Liege không có thiện ý lắm với một người lính quê mùa ít học như ông.


Trong thời gian học tập ở đây, Claude đã trình lên viện nghiên cứu y học thuộc bang Rockefeller New York một bản báo cáo nghiên cứu. Sau khi nộp báo cáo, Claude di cư đến Mỹ.


Claude đề nghị được nghiên cứu hoạt động của tế bào ung thư sống và khám phá ra căn bệnh đó đã lan truyền như thế nào. Công việc này đòi hỏi phải chia tế bào ra thành nhiều bộ phận khác nhau và tiến hành nghiên cứu đối với từng bộ phận đơn lẻ. Claude chỉ có những thiết bị thô sơ tìm thấy trong xưởng máy và nhà ăn. Ông đã dùng máy nghiền để tán nhỏ khối u của gà, dùng máy ly tâm tốc độ để tách tế bào thành từng bộ phận khác nhau, phần nặng nhất để dưới, nhẹ nhất ở bên trên. Ông gọi phương pháp này là ly tâm phân đoạn (cắt phân đoạn).


Như vậy trong ống nghiệm sẽ chứa đầy những lớp chất nhờn. Bởi vì từ trước đến nay chưa có ai tiến hành tách các bộ phận trong tế bào, nên Claude đã phải mất vài năm nghiên cứu và tiến hành rất nhiều thí nghiệm mới làm sáng tỏ được cấu tạo các lớp bên trong nó, và nghiên cứu thành công phương pháp tách những tế bào ung thư ra khỏi những tế bào bình thường khác. Những phân tích hóa học của ông cho thấy nguyên thể của tế bào ung thư chính là axit ribonucleic (RNA) - một dạng thành phần cấu tạo của virut đã biết. Những phân tích này đã lần đầu tiên chứng minh rằng: virut gây nên ung thư.


Claude quyết định tiếp tục sử dụng phương pháp cắt phân đoạn tế bào để nghiên cứu những tế bào khỏe mạnh. Trong suốt sáu năm, ông dành toàn bộ thời gian trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu. Ông sử dụng máy ly tâm và kính hiển vi phóng đại để tách và mô tả nhân tế bào (bao gồm những kết cấu tế bào nhiễm sắc thể), cơ quan tế bào (những cấu trúc đặc biệt cực nhỏ trong tế bào có hoạt động giống như một cơ quan), ty lạp thể (hạt có hình que cực nhỏ có tác dụng hô hấp và tạo ra năng lượng) và thể ribô (khu vực bên trong tế bào tạo ra protein).


Claude đã phác họa ra một thế giới mới mà trước đây nó chỉ được biết đến qua tưởng tượng. Chỉ có điều khả năng quan sát của ông bị hạn chế bởi độ phóng của kính hiển vi. Năm 1942, sở nghiên cứu của Claude mượn được chiếc kính hiển vi điện tử duy nhất ở New York. Chiếc kính hiển vi này đã từng được sử dụng giúp các nhà vật lý học tìm kiếm cấu tạo bên trong nguyên tử, nó có thể phóng đại kích thước của vật lên tới một triệu lần.


Tuy nhiên để tạo ra hình ảnh thì kính hiển vi lại tác động mạnh lên tiêu bản và phá hỏng các tổ chức yếu của tế bào bằng dòng electron cực mạnh của nó. Claude đã phải mất 18 tháng để đưa ra phương pháp dự phòng và bảo vệ tế bào gốc. Năm 1943, ông đã thu được một sơ đồ chân thực nhất của cấu tạo bên trong tế bào mà từ trước đến nay chưa ai tưởng tượng ra nổi. Năm 1945, ông đưa ra một danh sách trong đó bao gồm rất nhiều cấu tạo và chức năng của các loại tế bào mới.


Một số nhà khoa học như Marie Curie, Max Born, Niels Bohr, Enrico Fermi và Werner Heisenberg đã phá vỡ những trở ngại của nguyên tử để khám phá cấu tạo bên trong nguyên tử. Tên tuổi của các nhà khoa học đó nổi tiếng khắp nơi trên thế giới và được mọi người ca tụng. Nhưng Albert Claude chỉ có một mình cũng có thể phá vỡ những trở ngại của tế bào, ông đã khám phá và miêu tả hoàn chỉnh cấu tạo và hoạt động bên trong của nó.

schoolnet