LÝ THUYẾT TẾ BÀO: LỊCH SỬ, ĐỊNH ĐỀ VÀ TÁC GIẢ - SINH HỌC

Các lý thuyết tế bào là lý thuyết cho rằng đề xuất rằng tất cả các sinh vật sống được tạo thành từ các tế bào. Nó được đề xuất bởi Matthias Schleiden, Theodor Schwann và Rudolph Virchow giữa những năm 1838 và 1859, và được coi là lý thuyết then chốt cho sự ra đời của sinh học tế bào.

Sự ra đời của lý thuyết này đã loại bỏ hoàn toàn quan niệm của Aristotle rằng sự sống có thể phát sinh bằng cách tạo ra một cách tự phát từ vật chất trơ hoặc không sống, một ý tưởng được duy trì trong giới khoa học trong nhiều thế kỷ.

Tế bào trong mô sống của lá cây (Nguồn: Des_Callaghan qua Wikimedia Commons)

Ngày nay không phải là điều điên rồ khi nghĩ rằng các sinh vật khác nhau như động vật, thực vật và vi khuẩn chẳng hạn, được tạo thành từ các đơn vị cơ bản tương đương như tế bào, nhưng hàng trăm năm trước những ý tưởng này có vẻ hơi xa vời.

Chỉ cần quan sát đơn giản bằng kính hiển vi đối với lá thực vật, da của động vật lưỡng cư, lông của động vật có vú hoặc một đàn vi khuẩn, có thể nhanh chóng khẳng định rằng chúng đều được cấu tạo từ một đơn vị cơ bản có tổ chức và thành phần tương tự nhau. ; tế bào.

Các sinh vật đơn bào nhân thực thuộc các loại khác nhau và tế bào của các mô động vật phức tạp như não hoặc cơ, chẳng hạn, hoàn toàn khác nhau về cả cấu trúc và chức năng, nhưng tất cả chúng đều có một màng bao quanh, một tế bào nó chứa một hạt nhân và các bào quan có khả năng chức năng nhất định.

Tế bào nhân thực động vật. Nguồn: Bởi Nikol valentina romero ruiz, từ Wikimedia Commons

Mặc dù nó được thành lập như một lý thuyết bởi ba tác giả chính, lý thuyết tế bào đã diễn ra nhờ vào nhiều kiến thức, quan sát và đóng góp trước đây của các tác giả khác nhau, những người đã cung cấp các mảnh ghép mà Schleiden, Schwann và Virchow sau này sẽ ghép lại với nhau và những người khác sẽ tinh chỉnh sau đó.

Cơ sở và lịch sử của lý thuyết tế bào

Việc xây dựng lý thuyết tế bào của Schleiden, Schwann và Virchow sẽ không thể thực hiện được nếu không có phát minh trước đó về kính hiển vi, diễn ra vào giữa thế kỷ 17.

Hai nhân vật quan trọng đã tham gia vào các quan sát tế bào bằng kính hiển vi đầu tiên và trong việc chế tạo kính hiển vi thô sơ đầu tiên: Robert Hooke, năm 1665, và sau đó, Antoni van Leeuwenhoek.

Tuy nhiên, có báo cáo về những quan sát của Athanasius Kircher, người, vào năm 1658, đã quan sát thấy các sinh vật sống (ngoài giun) hình thành trên các mô đang phân hủy. Cùng thời gian đó, Swammerdam người Đức đã mô tả “tiểu thể” hình cầu trong máu và nhận ra rằng phôi ếch cũng được tạo thành từ những “hạt” hình cầu.

Robert Hooke là người đã đặt ra thuật ngữ "tế bào" để mô tả các tế bào mà ông quan sát được khi nhìn vào một tấm nút chai qua kính hiển vi; trong khi Leeuwenhoek cống hiến hết mình cho việc chế tạo kính hiển vi và quan sát lặp đi lặp lại các mẫu từ những nơi khác nhau, khẳng định sự tồn tại của sự sống từng phút.

Cả Hooke và Leeuwenhoek đều có thể được coi là “cha đẻ” của vi sinh vật học, vì họ là những người đầu tiên báo cáo về sự tồn tại của các sinh vật cực nhỏ trong các môi trường tự nhiên khác nhau (nước, cặn bẩn từ răng giả, tinh dịch, v.v.).

Hai tác giả khác cùng thời, Marcello Malpighi và Nehemiah Grew, đã nghiên cứu chi tiết một số mô thực vật. Các công bố của Malpighi (1671) và Grew chỉ ra rằng cả hai tác giả đã xác định cấu trúc của các tế bào trong quá trình quan sát của họ, nhưng gọi chúng là "tế bào", "lỗ chân lông" hoặc "túi saccules".

Tế bào nhân thực thực vật

Chứng minh lý thuyết về thế hệ tự phát

Trong nhiều thế kỷ, giới khoa học cho rằng sự sống có thể được tạo ra một cách tự nhiên từ vật chất vô tri vô giác (trơ, không sống), dựa trên "lực sống" hoặc "tiềm năng" của các nguyên tố như nước và đất. để tạo ra sự sống.

Tuy nhiên, những định đề này đã bị bác bỏ bởi các thí nghiệm được thực hiện bởi Lazzaro Spallanzani người Ý, người đã chỉ ra vào năm 1767 rằng khi nước từ ao hoặc giếng được đun sôi, “lực lượng quan trọng” biến mất, điều này ngụ ý rằng những gì tồn tại trong nước là các sinh vật sống. .

Do đó, các công trình của ông là những người tiên phong cho việc chứng minh rằng sự sống chỉ có thể nảy sinh từ sự sống có từ trước hoặc tương tự như vậy, tất cả các tế bào đều đến từ các tế bào khác chứ không phải từ vật chất trơ.

Khoảng một thế kỷ sau công trình của Spallanzani, người Pháp Louis Pasteur đã đặt tiền lệ bằng những thí nghiệm của chính mình, cho thấy một cách dứt khoát rằng thế hệ tự phát không có chỗ đứng trong giới khoa học.

Định đề của lý thuyết tế bào

Một trong những định đề của lý thuyết tế bào là tế bào đến từ các tế bào đã tồn tại

Mặc dù lý thuyết tế bào được hình thành dựa trên các quan sát được thực hiện ở các sinh vật "cao hơn", nhưng nó vẫn có giá trị đối với tất cả các sinh vật sống, ngay cả các sinh vật đơn bào như một số ký sinh trùng và vi khuẩn.

Các định đề chính của lý thuyết tế bào là ba:

1- Mọi sinh vật đều được tạo thành từ các tế bào

Nhà thực vật học M. Schleiden và nhà động vật học T. Schwann đề xuất định đề này, nói rằng, ở cấp độ vi mô, thực vật và động vật được tạo thành từ các tế bào.

2- Tế bào là đơn vị cơ bản của mọi sinh vật

Nguyên tắc này cũng đã được công nhận bởi Schleiden và Schwann và là nguyên tắc cơ bản để xác định một sinh vật sống; Tất cả các sinh vật đều được tạo thành từ các tế bào, dù là đơn bào hay đa bào.

3- Tế bào chỉ có thể đến từ các tế bào đã có từ trước chứ không phải do tự phát

Nguyên tắc này được thiết lập bởi Rudolph Virchow.

Sau đó, một tác giả khác, A. Weismann, đã thêm hệ quả sau vào lý thuyết:

- Các tế bào mà chúng ta biết ngày nay ("hiện đại") có nguồn gốc từ một nhóm nhỏ các tế bào "tổ tiên"

Hệ quả có thể được chứng minh nhờ sự tương đồng được tìm thấy giữa một số protein phức tạp được tìm thấy trong tất cả các tế bào, cytochrome là một trong những ví dụ tốt nhất về các protein này, vì nó được "bảo tồn" về cấu trúc và chức năng ở cả vi khuẩn và ở thực vật và động vật.

Tác giả chính

Mặc dù M. Schleiden, T. Schwann và R. Virchow là những nhân vật chính trong việc hình thành lý thuyết tế bào như chúng ta biết ngày nay, nhưng nhiều nhà khoa học đã tham gia, trực tiếp hoặc gián tiếp, vào việc hình thành lý thuyết tế bào.

Robert Hooke (1635-1702)

Chân dung Robert Hooke (Nguồn: Gustav VH, qua Wikimedia Commons)

Nhà khoa học nhân đức người Anh này không chỉ có những khám phá trong lĩnh vực sinh học mà còn quan tâm đến vật lý và thiên văn học.

Năm 1665, ông trình bày cho Hiệp hội Hoàng gia Luân Đôn cuốn sách của mình có tựa đề "Hình ảnh vi mô hoặc một số mô tả sinh lý của các cơ thể thu nhỏ qua kính lúp" (từ tiếng Anh Micrographia hoặc một số mô tả sinh lý về các cơ thể thu nhỏ bằng kính lúp).

Trong cuốn sách này, Hooke nêu bật những quan sát mà ông đã thực hiện trên một tờ nút chai, trong đó ông xác định các đơn vị tương tự như "tế bào" mà ông gọi là "tế bào". Ở độ phóng đại chỉ 30 lần, Hooke đã quan sát thấy mô hình tương tự ở các thực vật khác và trong xương của một số động vật, cho thấy rằng các mô sống được tạo thành từ các "lỗ chân lông" hoặc "tế bào" giống nhau.

Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723)

Chân dung của Antoni van Leeuwenhoek (Nguồn: Jan Verkolje (1650-1693) qua Wikimedia Commons)

Cùng thời với Robert Hooke, A. Leeuwenhoek người Hà Lan đã cống hiến một phần cuộc đời của mình cho việc chế tạo kính hiển vi và quan sát các mẫu qua chúng. Ông là tác giả đầu tiên cho thấy tế bào sống (Hooke chỉ nhìn thấy tế bào chết từ vỏ của một số cây và xương của một số động vật).

Ngoài ra, thiết kế kính hiển vi của ông cho phép ông đánh giá chi tiết hơn các cấu trúc tế bào và đưa ông đến việc khám phá ra nhiều sinh vật đơn bào mà ông gọi là "phân tử động vật", mà ngày nay được biết đến là cả động vật và thực vật đơn bào.

Năm 1674, Leeuwenhoek lần đầu tiên mô tả tế bào hồng cầu và tinh trùng trong tinh dịch của chính mình.

Matthias Schleiden (1804-1881)

Chân dung Matthias Schleiden (Nguồn: Fæ, qua Wikimedia Commons)

Nhà khoa học người Đức, giáo sư thực vật học, là người đã “hình thành” lý thuyết tế bào dựa trên những quan sát của ông trong các mô thực vật. Ngoài ra, anh ấy thực sự quan tâm đến nguồn gốc của tế bào, vì vậy anh ấy đã chuyên tâm vào việc nghiên cứu nó bằng cách sử dụng phôi từ các mô thực vật.

Schleiden đã dám đề xuất rằng các tế bào đã phát triển "de novo" từ một khối lượng nhỏ các hạt nhỏ bên trong tế bào, chúng hình thành một "hạt nhân" mà sự phát triển tiến bộ của nó trở thành một tế bào mới.

Theodor Schwann (1810-1882)

Chân dung Theodor Schwann (Nguồn: Fæ, qua Wikimedia Commons)

Tác giả người Đức này chịu trách nhiệm "khái quát hóa" lý thuyết tế bào cho tất cả các sinh vật sống, bao gồm cả thực vật và động vật.

Schwann đã mô tả các tế bào có nhân trong các mô khác nhau: trong tế bào của mô đệm và sụn, ở ấu trùng cóc, trong gan, thận, tuyến tụy, tuyến nước bọt và mô liên kết của phôi lợn.

Kết quả của ông đã được báo cáo vào năm 1838 trong "Ghi chú thực địa về tự nhiên và y học". Tác giả này cũng có những đóng góp quan trọng cho khoa học thần kinh, vì ông là người đầu tiên mô tả lớp màng bao quanh các quá trình của tế bào thần kinh.

Robert Brown (1773-1858)

Nhà thực vật học và bác sĩ người Scotland này là người đầu tiên (vào năm 1831) công nhận nhân là một phần thiết yếu của tế bào sống, nhờ những quan sát bằng kính hiển vi của ông trên lá phong lan. Brown là người đã đặt ra thuật ngữ "hạt nhân" để mô tả một "quầng vú hình tròn mờ đục đơn lẻ" ở trung tâm của các tế bào.

Rudolf Virchow (1821-1902)

Chân dung Rudolf Virchow (Nguồn: http://ihm.nlm.nih.gov/images/B25666 qua Wikimedia Commons)

Năm 1855, bác sĩ và nhà nghiên cứu bệnh học người Đức này đã được ủy quyền xuất bản bằng văn bản, ý tưởng rằng mọi tế bào đều sinh ra từ một tế bào có từ trước (omnis cellula e cellula), loại trừ khả năng tự phát.

Vài năm trước đó, ông đã tuyên bố rằng: "tế bào, là hình thức biểu hiện đơn giản nhất của sự sống, tuy nhiên nó đại diện cho ý tưởng về sự sống, là sự thống nhất hữu cơ, là sinh thể sống không thể phân chia."

Louis Pasteur (1822-1895)

Chân dung Louis Pasteur (Nguồn: Paul Nadar qua Wikimedia Commons)

Chính nhà vi sinh vật học người Pháp này đã dứt khoát loại bỏ lý thuyết về sự phát sinh tự phát, nhờ vào các thí nghiệm mà ông thực hiện vào những năm 1850, trong đó ông chứng minh rằng sự nhân lên của các sinh vật đơn bào xảy ra từ các sinh vật đã tồn tại.

Niềm tin vững chắc của ông đã khiến ông thiết kế một quy trình thử nghiệm mà qua đó ông chứng minh rằng "nước luộc thịt" có thể được khử trùng bằng cách đun sôi nó trong một bình "cổ ngỗng", có khả năng "bẫy" các hạt bụi và các chất gây ô nhiễm khác trước khi chúng chạm tới đáy của thùng chứa.

Pasteur đã chỉ ra rằng nếu nước dùng được đun sôi và sau đó cổ bình bị vỡ và để nó tiếp xúc với không khí, thì cuối cùng nó bị nhiễm bẩn, có màu đục do nhiễm vi sinh vật.

Điều quan trọng cần nêu rõ là các tác giả khác như Carl Benda (1857–1933) và Camilo Golgi (1843–1926) (trong số những người khác) sau này đã có những đóng góp quan trọng liên quan đến việc làm rõ cấu trúc bên trong của tế bào nhân thực, mô tả các bào quan chính và chức năng của chúng. .

Người giới thiệu

Alberts, B., Bray, D., Hopkin, K., Johnson, AD, Lewis, J., Raff, M.,… & Walter, P. (2013). Sinh học tế bào cần thiết. Khoa học Garland.
Mazzarello, P. (1999). Một khái niệm thống nhất: lịch sử của lý thuyết tế bào. Sinh học Tế bào Tự nhiên, 1 (1), E13.
Nabors, MW (2004). Nhập môn thực vật học (số 580 N117i). Lề.
Ribatti, D. (2018). Một ghi chú lịch sử về lý thuyết tế bào. Nghiên cứu tế bào thực nghiệm, 364 (1), 1-4.
Solomon, EP, Berg, LR, & Martin, DW (2011). Sinh học (xuất bản lần thứ 9). Brooks / Cole, Cengage Learning: Hoa Kỳ.
Villanueva, JR (1970). Tế bào sống.
Willey, JM, Sherwood, L., & Woolverton, CJ (2008). Prescott, Harley, và vi sinh vật học của Klein. Giáo dục Đại học McGraw-Hill.

LÝ THUYẾT TẾ BÀO: LỊCH SỬ, ĐỊNH ĐỀ VÀ TÁC GIẢ - SINH HỌC - 2026