La vie 1

 

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I. LA VIE

I.1 Le phénomène appelé vie se définit difficilement

Le phénomène que nous appelons vie ne se définit guère en une seule phrase, pourtant, nous concevons d’instinct, même lorsque nous sommes des enfants,  qu’un insecte ou une crosse de fougère est vivant alors qu’un caillou ne l’est pas. En fait, nous reconnaissons les êtres vivants par ce qu’ils sont capables de faire.

Détaillons un petit peu :

a) Les organismes vivants sont caractérisés par une structure hautement ordonnée  

 

fig 1 : illustration de l’organisation d’une fleur de tournesol 

Les produits chimiques composant les organismes vivants sont beaucoup plus complexes et ordonnés au niveau moléculaire que ne le sont ceux qui composent les systèmes non vivants. L’organisation structurale et fonctionnelle d’un être vivant reflète cette organisation chimique. Les constituants chimiques de tous les organismes sont très semblables, mais différents de ceux de leur environnement non vivant. 

 

b) Les êtres vivants réagissent aux stimulus de leur environnement 

         

Fig 2 :  Un insecte s’est aventuré à trop grande proximité de cette plante appelée Drosera, celle-ci l’a détecté par ses poils sensitifs et s’est refermée sur lui, c’est une réaction à un stimilus.

La plupart des animaux réagissent rapidement aux changements environnementaux en effectuant certains mouvements, ils explorent, ils fuient, ils se roulent en boule... En général les plantes réagissent plus lentement, sauf exception comme cette Drosera, mais quand même activement : Les tiges et les feuilles se courbent vers la mumière, les racines poussent vers le bas... Cette capacité de réagir aux stimuli environnementaux est généralisée chez les êtres vivants. De manière générale, la réaction n’est pas nécessairement un mouvement, mais peut être aussi un séquence de réactions biochimiques, une production d’hormones, de sucs digestifs etc.  

c) Les êtres vivants utilisent de l’énergie

 

Figure 3 : Le lion en tuant ce gnou prélève de l’énergie sous forme de viande de phytophage, ce même phytophage a consommé des végétaux pour se maintenir en vie.

En effet, les êtres vivants utilisent l’énergie qu’ils trouvent dans leur environnement pour augmenter leur niveau d’ordre

La plupart des organismes dépendent, directement ou indirectement, de l’énergie du soleil. Les plantes vertes utilisent l’énergie du soleil pour fabriquer la nourriture qui leur est nécessaire. Cette énergie est aussi utilisée par tous les organismes qui mangent des plantes, et finalement par ceux qui consomment les mangeurs de plantes. 

 

 

 

Fig 4: Succession de consommateurs de différents ordres dépendant de producteurs primaires ( graminées), ce schéma représente une pyramide alimentaire.  

d) Un organisme ( être vivant ) produit des organismes qui lui ressemblent  

 Fig 5 : jument et son poulain

De nouveaux organismes, qu’il s’agisse de bactéries, de protistes, d’animaux,  de végétaux ou de mycètes, ne peuvent provenir que de la reproduction d’organismes similaires. De nouvelles cellules ne peuvent être formées que par la division d’autres cellules.

e) Les êtres vivants croissent et se développent

Les informations héréditaires transmises par les gènes déterminent la croissance et le développement des organismes. 

 

 

Fig 6 : cycle de développement d'un mycète

 Tout change avec le temps, mais les organismes changent d’une manière particulièrement complexe. Un cristal croît par addition d’unités identiques ou similaires, mais une plante ou un animal développe de nouvelles structures, comme des feuilles ou des dents, dont la chimie ou l’organisation peuvent différer de celles des structures qui les ont produites ( mise à fleurs d’une plante verte) .

f) Les organismes sont organisés en unités élémentaires appelées cellules.

 

Fig 7 : coupe histologique locale d'un muscle squelettique

La cellule occupe une place spéciale dans la hiérarchie structurale de la vie car elle est le plus bas niveau d’organisation capable d’assumer toutes les activités nécessaires à la vie. Ainsi, les cellules peuvent se diviser pour assurer la croissance et le développement, elles peuvent également de cette manière renouveler les tissus des organismes multicellulaires. Tous mouvements et même pensées d’un organisme comme l’homme provient en dernier recours à l’activité des cellules musculaires et des neurones. Même un processus central comme le recyclage du carbone, élément chimique vital est le produit cumulatif du travail cellulaire. Cela inclut la photosynthèse qui a lieu dans les chloroplastes des cellules de plantes vertes. Comprendre le fonctionnement de la cellule est un des objectifs principaux de la biologie moderne.   

 g) L’information nécessaire à la survie au développement et à la reproduction de chaque organisme est isolée à l’intérieur de ses cellules et transmise à sa progéniture.  

 La base chimique du matériel génétique est constituée de nucléotides mis bouts à bouts, l’association de deux tronçons de nucléotides forme une structure en échelle qui se torsade, c’est une molécule d’ADN   

 

Fig 8 : tronçon de molécule d’ADN 

Les molécules d’ADN quant à elles peuvent se compacter, à un certain stade de la division cellulaire ( métaphase) pour former des sortes de câbles chimiques qui s’organisent en chromosomes. Ceux-ci sont le support des gènes.

Fig 9 : organisation de l’ADN en chromosome

L’information génétique ainsi contenue dans les gènes détermine le développement de l’organisme, sa structure et son fonctionnement, ainsi que ses réactions à l’environnement. Un organisme transmet son information génétique à sa descendance ; c’est pourquoi les rejetons sont semblables aux parents. L’information génétique varie quelque peu pourtant et c’est pourquoi les descendants sont généralement semblables à leurs parents mais non identiques.    

h) Les êtres vivants évoluent et sont adaptés à leur environnement 

Les organismes actuels sont apparu par évolution, c’est à dire qu’ils sont les descendants modifiés de formes de vie plus anciennes.

 

 

 

 Fig 10 : évolution à partir des angiospermes ancestraux

L’évolution fonctionne de telle façon que les organismes et leurs composants sont bien adaptés à leur mode de vie. Un simple examen de la structure des vers de terre, des poissons, des grenouilles, par exemple, permet de déterminer approximativement leur mode de vie. L’adaptation des organismes à leur environnement est un résultat de l’évolution.

La Théorie cellulaire : Tous les êtres vivants sont constitués de cellules. La cellule est l'unité de base du vivant.

1855: Rudolph VIRCHOW. Toute cellule provient d'une autre cellule par division : propriété d’autoreproduction («Omnis cellula e cellula »)

Caractéristiques de toutes les cellules :

Toutes les cellules sont entourées d’une membrane plasmique formée d’une double couche de lipides et de protéines

Toutes les cellules emmagasinent les informations dans des gènes formés d’ADN

Le code génétique utilisé dans les gènes de toutes les cellules est le même, à de rares exceptions près

Tous les types cellulaires décodent les gènes grâce à un système formé d’ARN qui traduit l’information génétique en protéines

Toutes les cellules synthétisent les protéines grâce à des ribosomes

Les protéines contrôlent la structure et la fonction de toutes les cellules

Toutes les cellules ont besoin d’énergie afin de conserver l’intégrité de leur milieu interne et de gérer la synthèse complexe de leurs différents constituants